[물리화학실험] Iodination of Acetone

소개

화학반응에서 반응속도에 영향을 주는 요인들 중 농도변화에 따른 반응의 Kinetics를 알아보고, 이를 통해 아세톤과 요오드의 반응 메커니즘을 증명할 수 있다. 즉, 농도변화에 따른 흡광도를 측정하여 반응 속도 식을 구할 수 있는 실험의 결과 레포트입니다.

목차

1. INTRODUCTION
2. Experimental
3. Results & Discussion
4. REFERENCES

본문내용

1-2-1. 반응 속도의 정의

와 같은 꼴의 반응을 생각해보자. 임의의 순간에서의 반응 성분 J의 농도를 [J]라고 하자. 한 주어진 시각에서 어느 한 반응종의 순간 소모 속도는 이다(R은 A나 B). 이 속도는 양의 값을 갖는다[Figure 1 참고]. 한편 어느 한 생성물(C 또는 D로서 P로 표시한다)의 생성속도는 이다. 이 속도도 또한 양의 값을 갖는다.
반응 에 대한 반응 속도를 여러 가지로 나타낼 수 있으며, 이들 사이에는 화학량론에 의해서 다음과 같은 관계가 성립한다.

한 반응의 반응 속도를 여러 가지로 다르게 나타낼 수 있는 이러한 문제를 피하기 위하여 다음과 같이 반응 진척도의 변화율을 가지고 반응속도 를 정의한다.

여기서 이므로 반응 진척도의 변화와 각 화학종 J의 몰질량 변화 사이에는 의 관계가 성립한다. 따라서,

(반응물에 대해서는 가 음이고 생성물에 대해서는 가 양이 된다는 것을 기억하여라.) 균일 반응의 경우에는 이것을 계의 부피(일정한)로 나누어서 다음과 같이 나타낸다.

불균일 반응의 경우에는 종들의 표면적으로 나누어서 다음과 같이 나타낸다.

여기서 는 J의 표면 농도이다. 이렇게 함으로써 전체 반응의 반응 속도를 하나로 나타낼 수 있는 것이다. 몰 농도를 리터당 몰수로, 그리고 시간을 초로 나타내면 균일 반응의 반응 속도가 mol L-1s-1나 또는 이와 관련된 단위로 나타낸다.

1-2-2. 속도 법칙과 속도 상수
반응 속도는 흔히 반응물의 농도를 몇 제곱한 양에 비례한다. 예로서 반응 속도는 다음과 같이 두 반응물 A와 B의 농도에 비례할 수 있다.

여기서는 각각의 농도가 1제곱으로 되어 있다. 비례 상수 는 속도 상수라고 부르는데, 이것은 농도에는 무관하지만 온도에 의존한다. 실험적으로 결정되는 이러한 종류의 식을 반응의 속도 법칙이라고 부른다. 정식으로 표현하자면 속도 법칙은 임의의 시각에서의 반응 속도를

참고자료

· [1] Peter Atkins 외 1명 공저, 물리화학, 교보문고, 2007. pp842-869