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log k 〓 log A - log exp(-Ea/RT) ≫ log k 〓 log A - (Ea/RT) log e ≫ log e ≒ 0.631g ≫ 아세트산 메틸의 몰 질량 〓 74g ≫ 아세트산 메틸의 …(생략) [자연과학] [화학실험보고서] 반응속도에 미치는 온도의 영향..hwp [자연과학] [화학실험보고서] 반응속도에 미치는 온도의 영향. 실험원리 충돌이론 - 화학반응이 일어나기 위해서는 분자들 사이에 충돌이 있어야 하며, 온도가 증가할수록 증가한다. 실험결과 - 이 반응에서 물의 양은 에스테르의 양보다 훨씬 크기 때문에 다음 1차 속도식에 따른다. 2.hwp.303 log C 〓 -kt +Const C는 시간 t에 따른 에스테르의 농도이며 Const는 적분상수이다. ◎ Arrhenius의 식 k 〓 A exp( -Ea/RT ) Ea : 활성화 에너지 (kJ/mol) R : 기체상수 (8. R-COOH + R-OH R-COO-R` + H2O 아세트산 메틸의 가수 분해 반응은 에스테르화 반응의 역반응으로 이 반응 역시 산 촉매 하에 이루어진다. t의 그래프를 만들어 기울기로부터 속도상수 k를 구하라.hwp [자연과학] [화학실험보고서 ......

 

 

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[화학실험보고서] 반응속도에 미치는 온도의 영향

 

실험목적

반응속도 상수에 미치는 온도 효과를 알아보고 반응속도 상수와 온도자료로부터 활성화 에너지(activation energy)를 계산한다.

 

실험원리

충돌이론 - 화학반응이 일어나기 위해서는 분자들 사이에 충돌이 있어야 하며, 충돌 수가 증가 하면 속도는 빨라진다.

 

온도에 의한 반응속도 - 입자들은 같은 용기 속에 들어있어도 각 입자마다 운동에너지는 다르다. 그 입자 중 활성화 에너지 이상의 에너지를 가지는 입자만 반응할 수 있으며, 온도가 높아질수록 입자들의 운동에너지는 커진다.

⇒ 온도가 높아지면 반응할 수 있는 입자 수가 증가하여 반응 속도가 빨라진다.

 

◎ Arrhenius의 식

k 〓 A exp( -Ea/RT )

Ea : 활성화 에너지 (kJ/mol)

R : 기체상수 (8.314J/K mol)

T : 절대온도 (K)

A : 진동인자 ( 충돌빈도를 나타냄 )

 

◆ k ∝ A

◆ 지수항 Ea/RT는 음의 부호를 가지고 있기 때문에 속도상수는 활성화 에너지가 증가 할 수록 감소하고, 온도가 증가할수록 증가한다.

 

위의 식에 양변 각각 log를 취해주게 되면,

 

log k 〓 log A - log exp(-Ea/RT)

≫ log k 〓 log A - (Ea/RT) log e

≫ log e ≒ 0.434

 

≫

≫ ( log A 는 상수취급 〓 const )

 

에스테르화 반응 - 카르복시산과 알코올을 산 촉매 하에서 반응시키면 에스테르를 생성하고 이 에스테르를 가수분해 시키면 카르복시산과 알코올로 분해된다.

 

R-COOH + R-OH R-COO-R` + H2O

 

아세트산 메틸의 가수 분해 반응은 에스테르화 반응의 역반응으로 이 반응 역시 산 촉매 하에 이루어진다.

 

가수분해 - 어떤 화합물에 물 분자가 더해져 일어나는 화학반응

에너지의 평형을 이루기 위해서 일어난다.

실험결과

- 이 반응에서 물의 양은 에스테르의 양보다 훨씬 크기 때문에 다음 1차 속도식에 따른다.

 

2.303 log C 〓 -kt +Const

 

C는 시간 t에 따른 에스테르의 농도이며 Const는 적분상수이다.

 

1. log C vs. t의 그래프를 만들어 기울기로부터 속도상수 k를 구하라.

◎ 아세트산 메틸의 초기 몰수 〓 0.062 mol≫ 아세트산 메틸의 양 〓 (vial병+아세트산 메틸) - (빈 vial병)

〓 34.713g - 30.082g

〓 4.631g

≫ 아세트산 메틸의 몰 질량 〓 74g

≫ 아세트산 메틸의 …(생략)

 

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