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반응 속도론

반응 속도에 미치는 온도효과 7 조 김 상선 우 희명 박 종혁 박 주균. 반응 속도론. 목 차. 실험 목적 실험 이론 실험 방법 기구 및 시약 실험 결과 토의 사항 실험 주의사항 참고문헌. 목 적. 반응 속도 상수에 미치는 온도효과를 공부

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반응 속도론

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Presentation Transcript

  1. 반응 속도에 미치는 온도효과 7조 김 상선 우 희명 박 종혁 박 주균 반응 속도론

  2. 목 차 실험 목적 실험 이론 실험 방법 기구 및 시약 실험 결과 토의 사항 실험 주의사항 참고문헌

  3. 목 적 • 반응 속도 상수에 미치는 온도효과를 공부 • 반응속도 상수-온도 자료로부터 활성화 에너지 계산

  4. 실험 이론 • 반응 속도: 단위 시간 동안 반응 물질이나 생성 물질의 변화량 반응속도=반응물질의 농도 감소량/일정시간 • 반응속도에 영향을 주는 인자 ⓐ반응물의 화학적 특성 ⓑ반응물의 농도 Ⓒ촉 매 Ⓓ활성화 에너지 Ⓔ온 도

  5. 반응 속도에 관한 이론-반응속도가 10℃ 오를 때마다 약 2~3배 증가 • 빠른 반응 : 폭발, 연소, 이온간의 반응(침전반응, 중화반응) • 느린 반응 : 철이 녹스는 현상, 석회암 동굴에 종유석과 석순이 생성, 옷의 색이 바래는 현상

  6. 부촉매 에너지 A+B 정촉매 C+D 반응경로 촉매와 활성화에너지

  7. 아레니우스식 위의식에 자연대수를 취하면 자연대수를 취한식과 직선방정식을 비교

  8. 분자수 유효충돌분자 활성화에너지 운동에너지 아레니우스식 유도

  9. 위의 그래프에서 노란면을 충돌 분율(f)이라한다. • 입체인자를 p라한다. • 충돌빈수 상수를 Z라한다. • 속도=p*Z*f[A][B] • P*Z를 A로 치환(상수로 취급) • K=Ae-Ea/RT

  10. 0차 반응 :반응물의 농도에 무관한 속도법칙 반응 속도= k(속도 상수) • 1차 반응 : 일반적인 반응 • 2차 반응 : 반응속도가 반응물의 농도의 제 곱에 비례 • 반감기 : 반응물이 절반으로 줄어드는데 걸리는 시간

  11. 1차 반응에서 농도와 시간

  12. 1차 반응의 반감기 • *1차 반응에서 반감기는 일정 →1차 반응의 반감기는 반응물의 초기농도에 영향을 받지 않음

  13. 유리마개달린 250ml 삼각플라스크 3개 5ml 부피특정 피펫 3개 적정용 뷰렛 플라스크 받침대 및 클램프 자석 교반기 시계 1N-HCl 300ml 페놀프탈레인지시약 0.2N-NaOH 1L 식초산 메틸 5ml 기구 및 시약

  14. 실험 방법 • 1.1N HCl 100ml를 항온조에 넣는다. • 2. 동시에 아세트산 메틸 플라스크도 항온조에 넣는다.(5ml) • 3. 온도평형에 도달할 때까지 기다린다.(약15분) • 4. 5ml 아세트산을 산속에 피펫으로 옮긴다.<혼합시간기록>

  15. 5. 시간표에 따라 반응 혼합물시료 5ml씩 꺼낸다. • 6. 꺼낸 시료를 75ml 얼음물에 넣는다. (페놀프탈레인지시약 2~3방울) • 7. NaOH로 적정한다. 25℃→10분 후 15분마다 35℃→ 5분 후 10분마다 45℃→ 5분 후 8분마다

  16. 실험 주의사항 • 시간간격엄수 • 온도유지 • 플라스크의 마개를 꼭 막아야 한다. • 정확한 기록

  17. 실험 결과 {25℃} 10→(0.2*24.2/5) – 0.95= 0.018 2.303*log(0.018/0.018)=0 25→(0.2*26.7/5) – 0.95= 0.118 2.303*log(0.118/0.018)=1.87 40→(0.2*29.4/5) – 0.95= 0.226 2.303*log(0.226/0.018)=2.5 (같은 방법으로 속도를 구한다.)

  18. 25℃ Y=0.03087x+0.84718 시 간(분)

  19. {35℃} 6→(0.2*27.1/5) – 0.95=0.134 2.303*log(0.134/0.134)=0 16→(0.2*29.6/5) – 0.95=0.234 2.303*log(0.234/0.134)=0.5 26→(0.2*30/5) – 0.95=0.25 2.303*log(0.25/0.134)=0.62 (같은 방법으로 속도를 구한다.)

  20. 35℃ Y=0.00746x+0.08269 시 간(분)

  21. {45℃} 5→(0.2*26/5) – 0.95=0.09 2.303*log(0.09/0.09)=0 13→(0.2*27/5) – 0.95= 0.13 2.303*log(0.13/0.09)=0.36 21→(0.2*28/5) – 0.95=0.17 2.303*log(0.17/0.09)=0.63 (같은 방법으로 속도를 구한다.)

  22. 45℃ y=0.04332x-0.11576 시 간(분)

  23. 활성화 에너지(Ea) Y=-1182.17661X+0 lnk 1/T

  24. 활성화 에너지(Ea) Ea=8.314J/Kmol*1182.1766 =9828J/Kmol

  25. 초기농도 변화 값

  26. 25℃ Y=0.01971x

  27. 35℃ Y=0.01989x

  28. 45℃ Y=0.04161x

  29. Y=-45.04505x

  30. 활성화 에너지 기울기=-Ea/R Ea=-{8.314*(-45.04)} 374.5J/Kmol

  31. 참고 문헌 • 1.일반화학/진영사/한인섭외공역(558~613) • 2. 물리화학 실험, 이익춘 외 2인, 심구당, 1994 • 3.강릉대 과학 영재교육센타(27~31) • 4.물리화학 ,탐구당 G.W.Castellan(769~783) • 5.http://yscenter.hs.kr/tmp/file/11

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