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1[7급 국가직 반응공학] 25년 1회차

가역 기초반응  $\mathrm{A}\underset{k_{-1}}{\overset{k_1}{\rightleftarrows}}\mathrm{B}$ 와 비가역 기초반응  $\mathrm{A}\xrightarrow{k_2}\mathrm{C}$ 가 동시에 진행될 때, A의 소멸속도식은?

 $k_1C_{\mathrm{A}}-k_{-1}C_{\mathrm{B}}+k_2C_{\mathrm{A}}$

 $k_1C_{\mathrm{A}}-k_{-1}C_{\mathrm{B}}+k_2C_{\mathrm{C}}$

 $(k_1-k_{-1}+k_2)C_{\mathrm{A}}$

 $(k_1+k_2)C_{\mathrm{A}}-k_{-1}C_{\mathrm{B}}-k_2C_{\mathrm{C}}$

해설

A의 소멸속도는  $-r_{\mathrm{A}}=k_1C_{\mathrm{A}}-k_{-1}C_{\mathrm{B}}+k_2C_{\mathrm{A}}$  이다.
가역 반응은 정반응(A 소멸  $k_1C_{\mathrm{A}}$ )과 역반응(A 생성  $k_{-1}C_{\mathrm{B}}$ )을 모두 쓰고, 비가역 반응은 A 소멸항  $k_2C_{\mathrm{A}}$  만 더한다.
 $+k_2C_{\mathrm{C}}$  를 쓴 식은 비가역 반응 속도를 생성물 농도로 잘못 표현했다.
 $(k_1-k_{-1}+k_2)C_{\mathrm{A}}$  는 역반응 속도가 B가 아닌 A 농도에 비례한다고 본 오류다.
 $-k_2C_{\mathrm{C}}$  항이 있는 식은 비가역 반응에 존재하지 않는 역반응을 넣었다.

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