지식나눔

활성화 에너지를 알고 싶습니다.

안녕하세요. 대학에서 물리 공부를 하고 있는 학생입니다. 제가 맡고 있는 실험 도중에 궁금한 점이 생겨서 이렇게 질문을 남깁니다. 탄소(graphite)가 메탄올이나 이소프로판올(IPA)와 반응할 때 필요한 활성화 에너지를 알고 싶은데요, 관련 정보를 찾을 수 있는 출처 등을 알려주시면 감사하겠습니다.
  • carbon
  • methanol
  • activation energy
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 1
  • 답변

    황필기님의 답변

    (1)조금 차이는 있겠으나, 저의 경우는 탄수화물을 촉매를 이용하여 가수분해시 활성화에너지를 구한 경험이 있습니다. 일단 반응물과 촉매반응시 중간생성물 및 최종생성물이 무엇인지를 결정합니다. 저는 반응을 비가역 연속의사 1차 반응으로 가정했습니다. 그 후 반응속도식을 유도하고 그 과정에서 활성화에너지도 접근을 했죠. 반응속도식이 기질농도뿐 아니라 반응온도와 촉매농도에 따라서도 결정되기 때문에 분자평형이론 혹은 전이상태이론 등으로 해석되는 아레니우스식을 적용했습니다. 이 식에는 기질이 중간생성물로 가는 중에 관여되는 속도상수와 중간생성물이 최종생성물로 반응하는 중에 관여되는 분해속도상수가 고려되어야 하구요. 반응온도나 촉매농도에 무관한 빈도계수도 확인해야 합니다. 아울러 촉매농도, 촉매영향을 나타내는 촉매의존상수가 필요합니다. 당연히 활성화에너지 항도 들어가야 하구요. 이상기체상수와 절대온도도 관여됩니다. 이상을 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.

    k_1=k_10 * C^m _1 * exp(-E_1/RT), k_2=k_20 * C^n _2 * exp(-E_2/RT)

    (2)상기의 경우와 질문하신 님의 반응이 다를 수 있으니 참고하시면 되겠습니다.

    (1)조금 차이는 있겠으나, 저의 경우는 탄수화물을 촉매를 이용하여 가수분해시 활성화에너지를 구한 경험이 있습니다. 일단 반응물과 촉매반응시 중간생성물 및 최종생성물이 무엇인지를 결정합니다. 저는 반응을 비가역 연속의사 1차 반응으로 가정했습니다. 그 후 반응속도식을 유도하고 그 과정에서 활성화에너지도 접근을 했죠. 반응속도식이 기질농도뿐 아니라 반응온도와 촉매농도에 따라서도 결정되기 때문에 분자평형이론 혹은 전이상태이론 등으로 해석되는 아레니우스식을 적용했습니다. 이 식에는 기질이 중간생성물로 가는 중에 관여되는 속도상수와 중간생성물이 최종생성물로 반응하는 중에 관여되는 분해속도상수가 고려되어야 하구요. 반응온도나 촉매농도에 무관한 빈도계수도 확인해야 합니다. 아울러 촉매농도, 촉매영향을 나타내는 촉매의존상수가 필요합니다. 당연히 활성화에너지 항도 들어가야 하구요. 이상기체상수와 절대온도도 관여됩니다. 이상을 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.

    k_1=k_10 * C^m _1 * exp(-E_1/RT), k_2=k_20 * C^n _2 * exp(-E_2/RT)

    (2)상기의 경우와 질문하신 님의 반응이 다를 수 있으니 참고하시면 되겠습니다.

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