화학
열역학·평형·속도
엔탈피, 깁스, 평형상수, 속도법칙.
기초
엔탈피
정압에서 출입하는 열이 ΔH에 가깝습니다. ΔH<0 발열, ΔH>0 흡열. 헤스 법칙: 전체 ΔH는 경로와 무관하고 단계 ΔH의 합입니다.
깁스 에너지
정온·정압에서 자발성은 ΔG<0. ΔG = ΔH − TΔS. 평형에서 ΔG=0이고 ΔG° = −RT ln K.
르샤틀리에
평형에 응력(농도·압력·온도)을 가하면, 그 응력을 줄이는 쪽으로 이동합니다. 촉매는 K를 바꾸지 않고 양쪽 속도를 같이 높입니다.
공식
깁스 에너지
ΔG = ΔH − TΔS
엔탈피와 엔트로피가 자발성을 겨룹니다. 고온에서는 TΔS가 커집니다.
기호
-
ΔG깁스 에너지 변화 -
ΔH엔탈피 변화 -
ΔS엔트로피 변화 -
T절대온도
표준 깁스와 K
ΔG° = −RT ln K
K>1이면 생성물 쪽, K<1이면 반응물 쪽이 유리합니다.
기호
-
K평형상수 -
R기체상수
농도 평형상수
aA + bB ⇌ cC + dD, K_c = ([C]ᶜ[D]ᵈ) / ([A]ᵃ[B]ᵇ)
순수 고체·액체는 보통 1로 둡니다. 기체는 K_p를 쓸 수 있습니다.
기호
-
a,b,c,d반응 계수
아레니우스
k = A e^{−E_a / RT}
활성화 에너지가 크고 온도가 낮을수록 속도상수가 작습니다.
기호
-
k속도상수 -
A빈도 인자 -
E_a활성화 에너지
속도법칙 (예)
rate = k [A]ᵐ [B]ⁿ
차수 m, n은 실험으로 정합니다. 계수와 다를 수 있습니다.
기호
-
m, n반응 차수
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