충돌이론(collision theory)에 의한 아래 반응의 반응속도식… | [화공기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 21년 3회차
충돌이론(collision theory)에 의한 아래 반응의 반응속도식(-rA)은? (단, C는 하첨자 물질의 농도를 의미하며, U는 빈도인자이다.)
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-rA=UT-1e-E/RTCACB
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-rA=Ue-E/RTCACB
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-rA=UTe-E/RTCACB
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-rA=T2e-E/RTCACB
해설
충돌이론에서 속도상수는 빈도인자와 활성화 지수항의 곱이므로 반응속도식은 -rA = U·e-E/RTCACB가 된다.
발문의 반응은 A + B → C + D로, A와 B 분자가 서로 충돌해야 진행된다. 그래서 충돌 횟수가 두 성분의 농도 곱 CACB에 비례하고, 여기에 활성화에너지 E 이상을 가진 충돌의 분율 e-E/RT를 곱한 것이 반응속도다.
문제에서 U를 빈도인자로 정의했으므로 지수항 앞에 오는 충돌 빈도·방향 인자는 이미 U 안에 모두 들어 있다. 따라서 U에 온도 인자를 따로 곱할 이유가 없다.
- UT-1e-E/RT나 UTe-E/RT 형태: 빈도인자가 이미 담고 있는 온도 의존성을 중복해서 붙인 식이다.
- T2e-E/RT 형태: 빈도인자 U가 아예 빠져 속도상수의 크기를 나타내지 못한다.
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