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과학

속도 상수

속도 상수과학
영문명
Rate constant
대표 기호
k
정의할 때 필요한 정보
반응 속도식과 조건
단위 결정 요인
농도 항의 전체 차수
속도 상수는 반응 속도식에서 농도 의존 항과 반응 속도를 연결하는 계수다. 같은 조건에서 농도와 무관한 상수로 다루지만 일반적으로 온도가 달라지면 값도 달라질 수 있으며, 단위는 속도식의 형태에 따라 정해진다.

식에서 k를 구한다

v=k[A]라는 일차 속도식에서 농도가 0.20 mol/L이고 속도가 0.0060 mol L⁻¹ s⁻¹라면 k=v/[A]=0.030 s⁻¹다. 같은 조건에서 농도를 바꾸면 v가 달라질 수 있지만 이 속도식이 성립하는 범위에서 k는 같은 값으로 다룬다.

차수에 따라 단위가 달라진다

속도의 단위를 mol L⁻¹ s⁻¹로 사용할 때 v=k인 영차식의 k도 같은 단위다. v=k[A]이면 s⁻¹이고, v=k[A]²이면 L mol⁻¹ s⁻¹다. 단위를 비교할 때에는 k만 떼어 놓지 말고 어떤 속도식에 속하는지 확인해야 한다.

상수라는 말의 범위

속도 상수라는 이름이 모든 온도와 환경에서 값이 같다는 뜻은 아니다. 농도에 대한 상수라는 조건과 온도 의존성은 구별된다. 서로 다른 온도에서 얻은 k를 같은 실험 조건의 값처럼 섞어 계산하면 결과가 맞지 않을 수 있다.

숫자의 크기만 비교하지 않는다

차수가 다른 두 반응의 k는 단위부터 다를 수 있다. 한쪽 수치가 더 크다는 이유만으로 실제 반응이 언제나 더 빠르다고 결론 내릴 수 없다. 속도식과 농도, 온도 등을 지정한 뒤 실제 반응 속도를 비교해야 한다.

관련 문서

반응 속도식 / 반응 차수 / 반응 속도 / 몰 농도 / 단위 환산 / 온도