13.3 반응물의 농도 vs. 반응시간

일차 반응(First-Order Reactions): 반응 속도가 반응물의농도의 1승에 의존하는 반응

A 생성물

속도 = -d[A]

dt속도 = k [A]1

k = 속도

[A]= 1/s 또는 s-1

M/s

M=

[A]t t = t 일 때의 농도

[A]0 t = 0 일 때의 농도

d[A]

dt= k [A]-

[A]t

[A]0

= -ktln ln [A]t = - kt + ln[A]0

4

2N2O5 4NO2(g) + O2(g)

화학반응이 일차반응일 경우 속도상수 구하는 법

5

6

C2H6N2 N2 + C2H6

7

반응의 반감기 (Half-life, t1/2)

반감기: 반응물의 초기 농도가 반이 되는데 걸리는 시간

1차 반응 A 생성물의 반응 시간에 대한[A]t의 그래프

2N2O5 4NO2(g) + O2(g)

일차 반응의 반감기

일차반응의 반감기는 반응물의 초기 농도에 무관

[A]0

[A]t

t =1

kln

t1/2=[A]0

[A]0/2

1

kln t1/2=

0.693

k

1

kln 2 =

ln [A]t = - kt + ln[A]0

11

12

이차 반응(Second-Order Reactions):

반응 속도가 반응물의 농도의 2승에 의존하는 반응

A 생성물

속도 = -d[A]

dt속도 = k [A]2

k = 속도[A]2

= 1/M •sM/sM2=

d[A]

dt= k [A]2-

이차 반응(Second-Order Reactions)

d[A]

dt= k [A]2-

반감기 t = t½

[A]t = [A]0/2

[A]t t = t 일 때의 농도

[A]0 t = 0일 때의 농도

1

[A]t

=1

[A]0

+ kt

t½ =1

k [A]0

15

I + I I2

16

영차 반응(Zero-Order Reactions)

A 생성물

속도 = -d[A]

dt속도 = k [A]0 = k

k = 속도 = M/sd[A]

dt= k-

영차 반응(Zero-Order Reactions):

반응 속도가 반응물의 농도에 무관한 반응

d[A]

dt= k-

[A]t t = t 일 때의 농도[A]0 t = 0일 때의 농도

반감기 t=t½[A]t = [A]0/2

t½ =[A]0

2k

[A]t = [A]0 - kt

0 200 400 600 800 1000 1200

4

6

8

10

12

14

16

B

A

B