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1 차 반응


화학은 본질적으로 다른 반응과 변화에 관한 것입니다. 화학에서, 다양한 화학 반응이 발생하며, 화학 동역학이라고 불리는 분지의 도움으로 연구됩니다. 동역학이라는 단어는 그리스어 '키네 시스 (kinesis)'에서 파생되며 이는 운동을 의미합니다. 화학 동역학은 반응 속도와 반응 속도에 관한 것입니다. 반응 속도는 일반적으로 반응물의 감소 및 생성물 농도의 증가로 표현된다. 농도는 GM-Moles/Liter로 취해져서 속도는 두더지/리터/초입니다. 화학 동역학의 순서의 유형은 다음과 같습니다.-제로 주문 반응, 1 차 반응, 2 차 반응 또는 혼합 순서.

1 차 반응에서 속도는 단일 반응물의 첫 번째 농도의 힘에 의존합니다. 1 차 반응은 다음과 같이 표시됩니다.

a → b

t =0 c0-

t =t c x

여기서 a는 반응물이고 b는 제품입니다. 1 차 반응에서, 반응 속도는 반응물 중 하나의 농도에 직접 비례한다. 1 차 반응 또는 1 차 반응 방정식에 대한 미분 방정식은 다음과 같습니다.

–dcdt =kc

‘c’는 언제든지‘t’에서 반응물의 농도이고 k는 속도 상수 또는 특정 속도 반응

입니다.

C의 농도가 두 배가되면 반응 속도도 두 배가됩니다. C의 농도가 계수 10 또는 다른 사람 만 증가하면 반응 속도는 또한 10 또는 다른 계수만큼 증가합니다. 반응 속도의 단위는 항상 초당 리터당 두더지이기 때문입니다. 1 차 반응은 하나의 반응물의 농도에만 의존합니다.

1 차 반응의 반감기

절반-모든 반응의 수명은 반응물에 의해 초기 농도의 절반으로 농도를 줄이기 위해 반응물에 의해 취해진 시간으로 정의됩니다.  따라서 [c] o =[c]/2.

반응의 반감기를 결정하려면 다음을 알아야합니다.

  • 반응 순서

  • rate constant k 또는 그것을 결정하기위한 모든 정보

두 반응이 동일한 순서를 갖는 경우

반감기는 동일한 순서 또는 반감기가 동일한 순서를 갖는 두 가지 반응의 빠른 반응에 대해 더 짧은 두 반응의 느린 반응에 대해 더 길어집니다.

.

1 차 반응의 반감기는 주어진 반응 조건 세트에서 일정하며, 이것은 두 번째 및 제로 주문 반응에 해당되지 않습니다. 반응물의 농도는 1 차 반응의 반감기와 무관하다. 따라서 1 차 반응의 반감기는

입니다

ln2k =0.693k.

의사 1 차 순서 반응

의사 1 차 반응은 1 차 반응처럼 준비되거나 작용하는 2 차 또는이 분자 반응입니다. 이 반응은 반응물이 과잉이거나 다른 물질과 비교하여 농도로 유지 될 때 발생한다. 반응물 중 하나는 촉매이다. 의사 1 차 반응의 예는 다음과 같습니다.

알킬 할라이드의 수화

ch3i (aq) + h2o (l) → ch3oh (aq) + h + (aq) + i– (aq)

지팡이 설탕의 가수 분해

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O

에스테르의 가수 분해

ch3cooc2h5 + h2o → ch3cooh + c2h5oh

에틸 아세테이트의 가수 분해

ch3cooc2h5 + h2o → ch3cooh + c2h5oh

의사 최초의 순서 반응의 반응물은 분리되어야합니다.

1 차 반응에 대한 속도 상수 단위

화학 동역학 속도 상수에서 비례 상수로 정의되며, 이는 반응 속도와 반응물의 몰 농도 사이의 관계를 설명합니다. 속도 상수는 특정 반응에 특이 적입니다. 그들은 실험실에서 시간이 지남에 따라 종의 농도로 측정됩니다. 반응 속도는 시간에 따른 농도의 변화입니다.

반응 속도 =mol/liter/sec

rate =k [a]

여기서 k는 속도 상수

입니다

mol/lit/sec =k (mol/lit)

k =1/sec

따라서 1 차 반응에 대한 속도 상수의 단위는 1/sec 또는 s-1입니다.

1 차 반응의 예

1 차 반응 방정식은 매우 일반적입니다. 다음은 1 차 반응의 몇 가지 예입니다 .-

  • 트리메틸 브로모 메탄이 수산화 나트륨과 반응 할 때 트리메틸 메탄올과 나트륨 브로마이드를 제공합니다.

(ch3) 3cbr + naoh → (ch3) 3coh + nabr

  • 과산화수소의 분해는 물과 산소를 ​​제공합니다.

2h2o2 → h2o + o2

  • 미네랄 산의 존재하에 메틸 아세테이트 가수 분해

ch3cooch3 + h2o → ch3cooh + ch3oh

  • ethene의 수소화

c2h4 + h2 → c2h6 (g)

  • 수용액의 존재하에 질산 암모늄의 분해.

nh4no2 (aq.) → n2 + 2h2o

결론

1 차 반응 공식은 -d [a]/dt =k [a] 1

입니다

- 여기서 k는 단위가 SEC 역수 인 속도 상수입니다.

-[a]는 1 차 반응물‘a’의 농도입니다.

- d [a]/dt

 1 차 반응의 순서는 1 (1)과 같습니다. 1 차 반응과 다른 주문 반응의 주요 차이점은 1 차 동역학의 경우 화학량 계수의 합에 해당하는 순서를 쓸 수 있지만 다른 순서에는 적용 할 수 없다는 것입니다. 1 차 반응 방정식은-da/dt =ka.

입니다

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