시계반응

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화학실험

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속도 결정 단계
요약
한 반응이 연속된 일련의 일단계 반응(elementary reaction)을 거쳐 일어날 때, 전체 반응의 속도에 가장 큰 영향을 주는 반응 단계를 속도 결정 단계라고 한다. 속도 결정 단계는 일련의 일단계 반응 중 가장 느리게 일어나는 반응 단계이다.
본문
화학 반응은 보통 하나의 반응식으로 나타내지만 실제로 그 화학 반응이 일어날 때에는 반응 물질들이 동시에 충돌해 반응을 일으키는 것이 아니라, 대부분의 반응은 연속된 일련의 일단계 반응을 거쳐 일어난다. 예를 들면 오존이 산화질소를 만나면 다음과 같은 반응이 일어나 산소로 된다고 한다.
O3(g) + 2NO2(g) → O3(g) + 2N2O5(g)
그런데 오존 한 분자와 산화질소 두 분자가 동시에 충돌해 반응이 일어나는 것이 아니라 다음과 같은 두 단계를 거쳐 일어난다고 알려져 있다.
O3 + NO2 → O2 + 2NO3 느림
NO3 + NO2(g) → O3 + N2O5 빠름
여기서 단계적으로 일어나는 각각의 반응을 일단계 반응(elementary reaction)이라고 하는데 분자 수준에서 일어나는 반응을 나타낸다. 일단계 반응에서는 대개 한 두 분자가 반응에 참여한다. 이러한 일단계 반응을 모두 더하면 전체 반응이 된다.
그런데 각각의 일단계 반응이 일어나는 속도는 서로 다르다. 위의 반응에서는 첫 번째 일단계 반응은 느리게 일어나고, 두 번째 일단계 반응은 빠르게 일어난다. 이렇게 반응 속도가 다른 일단계 반응이 일어날 경우 전체 반응의 속도는 가장 느리게 일어나는 일단계 반응에 의해 결정된다. 이와 같이 전체 반응 속도를 결정하는 일단계 반응을 속도 결정 단계라고 한다.
<이범홍>
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산화환원반응
요약
물질간의 전자 이동으로 산화와 환원 반응이 동시에 일어난다. 전자를 잃은 쪽은 산화수가 증가하고 산화되며, 전자를 얻은 쪽은 산화수가 줄어

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