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1[화공기사 필기] 19년 1회차
정용회분식 반응기에서 1차반응의 반응속도식은? (단, [A]는 반응물 A 의 농도, [A0]는 반응물 A 의 초기농도, k 는 속도상수, t 는 시간이다.)
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[A]=-kt+[A0]
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ln[A]=-kt+ln[A0]
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해설
1차 반응의 적분형은 ln[A] = −kt + ln[A0] 이다.
정용 회분식에서 1차 반응속도는 −d[A]/dt = k[A] 이고, 변수분리 후 0에서 t까지 적분하면 ln([A]/[A0]) = −kt, 즉 ln[A] = −kt + ln[A0] 를 얻는다.
따라서 ln[A] 를 시간에 대해 그리면 기울기가 −k 인 직선이 되며, 이 직선성이 1차 반응 판정의 근거가 된다.
- [A] = −kt + [A0] : 속도가 농도와 무관한 0차 반응의 적분형
- 1/[A] = kt + 1/[A0] : 2차 반응의 적분형
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