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1[화공기사 필기] 19년 1회차

다음 반응에서 생성속도의 비를 표현한 식은? (단, a1 은 A → R 반응의 반응차수이며 a2 는 A → S 반응의 반응차수이다. k1, k2 각각의 경로에서 속도상수이다.)

A  k1  RA  k2  SA \xrightarrow{\;k_1\;} R \qquad A \xrightarrow{\;k_2\;} S

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해설

두 경로의 속도식을 나눈 rS/rR = (k2/k1)CA(a2−a1) 가 옳다.

A → R 경로는 반응차수가 a1 이므로 rR = k1CAa1 이고, A → S 경로는 a2 이므로 rS = k2CAa2 다.

비를 취하면 rS/rR = (k2/k1)CAa2−a1 로, 속도상수의 첨자 순서와 지수의 뺄셈 순서가 같은 방향이어야 한다. 지수를 a1−a2 로 쓰거나 상수비를 k1/k2 로 뒤집은 식은 R과 S를 맞바꾼 꼴이다.

이 식은 선택도 조절의 근거이기도 해서, a2 > a1 이면 CA 를 낮게 유지해야 R이 유리하고 a2 < a1 이면 CA 를 높게 유지해야 유리하다.

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