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2.8: 반응 속도에 대한 온도 변화의 영향
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Organic Chemistry

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반응 속도에 대한 온도 변화의 영향
 
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2.8: 반응 속도에 대한 온도 변화의 영향

아레니우스 방정식,

Figure1

많은 화학 반응에 대해 활성화 에너지와 속도 상수, k와관련이 있습니다.

이 방정식에서 R은 값 8.314 J/mol을 가지는 이상적인 가스 상수입니다. K, T는 켈빈의 온도이고, Ea는 두더지당 줄의 활성화 에너지이며, e는 상수 2.7183이며, A는 충돌빈도 및 반응 분자의 방향과 관련된 주파수 인자라고 하는 상수이다.

주파수 인자 A는반응 조건이 반응 분자 간의 올바르게 지향된 충돌을 얼마나 잘 선호하는지를 반영합니다. 효과적으로 지향되는 충돌의 확률이 높아짐에 따라 A값이 커지고 반응 속도가 빨라집니다.

기하급수적 용어인 e-Eₐ/RT는반응 속도에 대한 활성화 에너지의 효과를 설명합니다. 운동 분자 이론에 따르면, 물질의 온도는 그것의 성분 원자 또는 분자의 평균 운동 에너지의 측정입니다 - 낮은 활성화 에너지는 적당하게 활력분자의 더 중요한 분수및 더 빠른 반응의 결과.

기하급수적 용어는 또한 반응 속도에 온도의 영향을 설명합니다. 더 높은 온도는 활성화 장벽(E a)을 극복하기에 충분한에너지(RT)를가진 분자의 상이한 더 큰분획을나타낸다. 이렇게 하면 속도 상수 및 그에 상응하는 빠른 반응 속도에 대해 더 높은 값을 얻을 수 있습니다.

반응제 간의 충돌 시 제품을 형성하는 데 필요한 최소 에너지는 활성화에너지(Ea)라고합니다. 반응분자와 충돌하여 제공하는 활성화 에너지와 운동 에너지의 차이는 화학 반응의 속도에 영향을 미치는 주요 인자이다. 활성화 에너지가 분자의 평균 운동 에너지보다 훨씬 크면, 반응이 천천히 발생하며, 이는 빠르게 움직이는 분자가 몇 개뿐이므로 반응하기에 충분한 에너지를 갖게 될 것입니다. 활성화 에너지가 분자의 평균 운동 에너지보다 훨씬 작으면 분자의 큰 분수가 적절하게 활성화될 것이며 반응은 빠르게 진행됩니다.

반응 다이어그램은 화학 운동학에 널리 사용되어 관심 있는 반응의 다양한 특성을 보여줍니다. 그것은 화학 시스템의 에너지가 반응을 거치면서 어떻게 변화하고 반응물을 제품으로 변환하는지 보여줍니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 12.5: 충돌 이론에서 적용됩니다.

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