| English | 의미 |
|---|---|
| energy profile/ˈenədʒi ˈprəʊfaɪl/ | 에너지 프로파일 |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | 활성화 에너지 |
| transition state/trænˈsɪʃn steɪt/ | 전이 상태 |
반응이 넘어야 할 언덕
- 모든 반응은 완료되기 전에 넘어야 할 언덕이 있습니다.
- 원자들이 재배열될 때 그 언덕을 그래프로 그려냅니다.
- 그 높이가 반응을 시작하기 얼마나 어려운지를 알려줍니다.
- 양 끝부분이 열이 방출되는지 흡수하는지를 보여줍니다.
반응 좌표도
- 에너지 프로파일은 반응 진행에 따른 에너지를 그래프로 표시한 것입니다.
- 반응물은 왼쪽에, 생성물은 오른쪽에 위치합니다.
- 그 사이에 언덕이 솟아 있습니다.
정점이 장벽이다
- 반응물보다 정점의 높이가 바로 활성화 에너지입니다.
- 가장 꼭대기에는 전이 상태가 존재합니다.
- 더 높은 정점은 더 느린 반응을 의미합니다.
전이 상태(transition state)는 ...에 위치합니다.
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전이 상태는 장벽의 가장 꼭대기에 위치합니다.
높은 활성화 에너지는 반응을 느리게 만듭니다.
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더 높은 장벽을 넘을 수 있는 충돌이 적습니다.
전체적으로 오르는가 내리는가
- 생성물이 반응물보다 낮으면 에너지가 방출됩니다(발열 반응).
- 생성물이 반응물보다 높으면 에너지가 흡수됩니다(흡열 반응).
- 두 끝의 차이는 $\Delta H$입니다.
에너지 프로 파일을 읽으십시오
활성화 에너지, 엔탈피 변화, 그리고 반응물이 전이 상태(transition state)로 올라가는 과정을 찾으십시오.
반응물이 $40\ \text{kJ}$이고, 생성물이 $25\ \text{kJ}$일 때, $\Delta H$의 값(kJ 단위)은?
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$\Delta H = 25 - 40 = -15\ \text{kJ}$ (생성물 - 반응물).
생성물의 에너지가 반응물보다 낮다면, 이 반응은 ...입니다.
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생성물의 에너지가 낮으면 순 에너지가 방출되는 것 -- 발열 반응입니다.
반응물은 $50\ \text{kJ}$, 정점은 $120\ \text{kJ}$, 생성물은 $30\ \text{kJ}$에 위치합니다.
- 활성화 에너지는 $= 120 - 50 = 70\ \text{kJ}$입니다.
- $\Delta H = 30 - 50 = -20\ \text{kJ}$이므로 발열 반응입니다.
반응물이 $40\ \text{kJ}$에 있고, 정점이 $100\ \text{kJ}$일 때, 활성 화 에너지(kJ 단위)는?
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$E_a = 100 - 40 = 60\ \text{kJ}$ (정점 - 반응물).
활성화 에너지는 반응물부터 ____까지 측정합니다.
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반응물보다 정점의 높이입니다.
활성화 에너지는 0에서부터가 아닌 반응물에서 정점까지 측정합니다. $\Delta H$은 정점 높이와 무관하게 생성물과 반응물(두 끝) 사이의 차이입니다. 또한 활성화 에너지가 크면 발열 성질이 강하더라도 반응은 느립니다.
에너지 프로파일은 반응의 진행에 따라 에너지를 그래프로 나타냅니다. 반응물 위 정점은 활성화 에너지이며, 꼭대기는 전이 상태입니다. 생성물이 반응물보다 아래(발열)에 있거나 위(흡열)에 있는지 여부가 $\Delta H$을 결정합니다. 장벽의 높이는 속도(반응 속력)를 설정하고, 끝의 차이는 $\Delta H$(엔탈피 변화)을 설정합니다.