다음 그림은 기초적 가역 반응에 대한 농도시간 그래프이다 그래프의 의미… | [화공기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 17년 3회차
다음 그림은 기초적 가역 반응에 대한 농도시간 그래프이다 그래프의 의미를 가장 잘 나타낸 것은?
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해설
A와 R, R과 S 가 차례로 이어지는 직렬 가역반응(A ⇌ R ⇌ S)이며 정·역 속도상수가 모두 같은 크기인 경우의 곡선이다.
그래프에서 A는 1에서 출발해 감소하고 R은 처음부터 빠르게 증가하지만, S는 초기 기울기가 0인 S자 곡선으로 뒤늦게 올라온다. S가 A에서 직접 생기지 않고 중간체 R을 거쳐야만 생기기 때문에 나타나는 유도기간이며, A가 R과 S로 동시에 갈라지는 평행반응이라면 S도 t=0부터 유한한 기울기로 곧바로 증가해야 한다.
또한 세 곡선이 모두 0이 아닌 값에서 수평이 되어 평형에 머무르므로 각 단계가 가역이어야 한다. 두 번째 단계가 비가역이면 A와 R이 결국 모두 소모되고 S만 남아야 하는데 그래프는 그렇지 않다.
정·역 속도상수가 모두 같으면 평형에서 A : R : S = 1 : 1 : 1 이 되는데, 세 농도가 서로 비슷한 값(각각 약 1/3)으로 수렴하는 그림과도 들어맞는다.
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