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1[화공기사 필기] 19년 1회차

HBr의 생성반응 속도식이 다음과 같을 때 k1의 단위는?

rHBr=k1[H2][Br2]1/2k2+[HBr]/[Br2]r_{\mathrm{HBr}}=\dfrac{k_1[\mathrm{H_2}][\mathrm{Br_2}]^{1/2}}{k_2+[\mathrm{HBr}]/[\mathrm{Br_2}]}

1
(mol/m3)-1.5(s)-1
2
(mol/m3)-1(s)-1
3
(mol/m3)-0.5(s)-1
4
(s)-1
해설

속도식의 분모가 무차원이므로 k1의 단위는 (mol/m³)-0.5·s-1이다.

주어진 식 rHBr = k1[H2][Br2]1/2 ÷ (k2 + [HBr]/[Br2]) 에서 [HBr]/[Br2]는 농도끼리의 비라 무차원이고, 더해지는 k2도 무차원이어야 한다. 따라서 분모 전체가 무차원이다.

그러면 분자 k1[H2][Br2]1/2이 반응속도의 단위 mol/(m³·s)를 그대로 가져야 한다.
[H2][Br2]1/2 = (mol/m³)1·(mol/m³)0.5 = (mol/m³)1.5
k1 = (mol/m³)·s-1 ÷ (mol/m³)1.5 = (mol/m³)-0.5·s-1

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