모두CBT

반응물질 A의 농도가 [Ao]에서 시작하여 t시간 후 [A]로 감소하는… | [화공기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 17년 3회차
반응물질 A의 농도가 [Ao]에서 시작하여 t시간 후 [A]로 감소하는 액상반응에 대하여 반응속도상수 [Ao][A]t\dfrac{[A_{o}]-[A]}{t} 로 표현된다. 이 때 k를 옳게 나타낸 것은?
1
0차 반응의 속도상수
2
1차 반응의 속도상수
3
2차 반응의 속도상수
4
3차 반응의 속도상수
해설

농도차를 시간으로 나눈 이 형태는 0차 반응의 속도상수다.

0차 반응은 d[A]dt=k-\dfrac{d[A]}{dt}=k 로 농도에 관계없이 속도가 일정하므로, 0에서 t까지 적분하면 [A]=[Ao]kt[A]=[A_o]-kt 가 되고 이를 k에 대해 풀면 k=[Ao][A]tk=\dfrac{[A_o]-[A]}{t} 로 주어진 식과 정확히 같아진다.

차수가 달라지면 k의 꼴도 달라진다.

  • 1차: k=1tln[Ao][A]k=\dfrac{1}{t}\ln\dfrac{[A_o]}{[A]} 처럼 로그가 들어간다.
  • 2차: k=1t(1[A]1[Ao])k=\dfrac{1}{t}\left(\dfrac{1}{[A]}-\dfrac{1}{[A_o]}\right) 처럼 농도의 역수가 들어간다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.