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1[화공기사 필기] 20년 1회차
화학반응에서 lnk와 1/T 사이의 관계를 옳게 나타낸 그래프는?(단, k:반응속도 상수, T:온도를 나타내며, 활성화 에너지는 양수이다.)
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해설
Arrhenius 식을 로그로 펴면 ln k 는 1/T 에 대해 기울기 −Ea/R 인 직선이 되므로, 우하향하는 곧은 직선 그래프가 옳다.
의 양변에 자연로그를 취하면 이다. y = ln k, x = 1/T 로 보면 절편은 ln A, 기울기는 −Ea/R 이다.
활성화 에너지가 양수라고 했으므로 기울기는 반드시 음수다. 물리적으로도 1/T 가 커진다는 것은 온도가 낮아진다는 뜻이고, 온도가 낮으면 속도상수가 작아지므로 ln k 가 내려가야 한다.
- 우상향 직선: 온도가 낮을수록 반응이 빨라진다는 뜻이라 활성화 에너지가 음수인 경우다
- 수평선: 온도에 무관한 속도상수, 즉 Ea = 0 인 경우다
- 아래로 볼록한 곡선: ln k 와 1/T 는 1차식 관계라 휘어질 수 없다
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