• 제목/요약/키워드: Chemical Reaction Rates

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고등학생들의 화학반응속도 개념과 화학평형 개념간의 상관관계 (The Correlation between Concepts on Chemical Reaction Rates and Concepts on Chemical Equilibrium in High School Students)

  • 박국태;김경수;박광서;김은숙;김동진
    • 대한화학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.247-255
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 고등학생들의 화학반응속도 개념과 화학평형 개념을 조사하여 이들간의 상관관계를 알아보고자 하는 것이었다. 연구대상은 경기도 K시 소재의 인문계 고등학교 자연계열 3학년 학생 120명이었다. 이 연구를 위하여 화학반응속도와 화학평형에 관한 학습내용에서 서로 관련이 있는 것들을 선정하여 개념 검사지를 개발하였고, 문항별 응답 내용을 분석하였다. 연구결과, 화학반응속도에 관한 객관식 문항에 대한 정답률은 높게 나타났으나, 응답 이유를 묻는 문항에 대한 정답률은 상대적으로 낮아서 화학반응속도에 대한 과학적 개념 형성이 잘 되어 있지 않음을 알 수 있었다. 대부분의 고등학생들은 정반응 속도에 관한 문항의 정답률은 높았으나 역반응 속도에 관한 문항의 정답률은 낮았다. 화학평형에 관한 개념의 형성 정도에 있어서는 한쪽 반응만 생각해도 이해할 수 있는 평형개념에 대한 정답률은 높게 나타났으나 정반응과 역반응을 동시에 생각해야 하는 문항에 대한 정답률은 낮게 나타났다. 고등학생들의 화학반응속도 개념과 화학평형 개념간의 상관관계에서 전체적인 상관관계가 다소 높은 것으로 나타났다. 특히, 역반응에 관한 화학반응속도 개념이 부족한 고등학생들은 화학평형이 동적 평형 상태라는 것을 잘 이해하지 못하는 것으로 나타났으며, 화학반응 메커니즘을 충돌론으로 잘 이해하지 못하는 고등학생들은 농도와 촉매가 화학평형 이동에 미치는 영향에 대한 이해도 부족한 것으로 나타났다. 그리고 농도와 촉매에 관련된 화학반응 개념과 화학평형 개념간에 상관관계가 있으나 낮은 것으로 나타났다. 따라서 화학평형의 선개념으로 중요한 부분인 화학반응속도에 관한 과학적 개념형성이 화학평형에 대한 오개념을 줄일 수 있는 방안이 될 수 있다. 그리고 한쪽 반응에만 국한된 화학반응속도에 관한 교수-학습 방법은 동적 평형과 관련된 화학평형 개념 형성에 어려움을 초래하므로, 화학반응속도론에 근거하여 정반응과 역반응을 모두 언급할 수 있도록 하는 교수-학습 방법을 개발하여 학습지도하는 것이 화학평형 개념 형성에 효과적일 것이다.

Photocure Reactions of Photoreactive Prepolymers with Cinnamate Groups

  • Kim, Whan-Gun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권3호
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    • pp.993-999
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    • 2011
  • The photoreactive prepolymers with multifunctional cinnamate and bisphenol Atype cinnamate groups that could perform photodimerization without photoinitiators were synthesized by the reaction of t-cinnamic acids (CAs) and epoxy resins. Their photocure reaction rates and the extent of reaction conversion were measured with Fourier transform infrared spectroscopy, and these increased with the intensity of UVirradiation. The experimental data of these reaction rates showed the characteristics of nth-order kinetics reaction, and all kinetic constants of each photoreactive polymer with this equation were summarized. Although the GTR-1800-HCA and KWG1-EP-HCA with hydroxyl group substituted cinnamate showed lower reaction conversion rates and rate constant than GTR-1800-CA and KWG1-EP-CAwith an unsubstituted cinnamate group, GTR-1800-MCAand KWG1-EP-MCAwith methoxy group substituted cinnamate showed similar and higher reaction conversion rates than the former, respectively. These results were explained in terms of segmental mobility for photopolymerization by molecular interactions.

기체 부피변화를 이용한 화학반응속도 측정 실험의 이해 및 개선 연구: HCl 수용액과 고체 Mg의 반응에 대하여 (Understanding and Improvement of an Experiment Measuring Chemical Reaction Rates by Monitoring Volume Change of a Gas:On the Reaction between HCl(aq) and Mg(s))

  • 정대홍;방정아;윤희숙;최원호
    • 대한화학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.404-414
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    • 2006
  • 연구에서는 고등학교 과학 교과서에 제시된 화학반응속도 측정을 위한 실험을 수행할 때 관찰되는 현상을 이해함으로써 교과서 실험의 문제점과 그 원인을 분석하여 개선 방안을 제시하였다. 이를 위하여 화학반응속도 측정과 관련된 단원의 교과서 내용을 분석하였으며, 실험을 수행할 때 발견되는 문제점을 실험 분석을 통해 제시하였다. 교과서에 제시된 수상치환법으로 실험을 하였을 때 부피 변화가 지연되어 관찰되는 현상과 반응속도가 초기에 증가하는 현상이 관찰되었다. 이러한 문제를 해결하기 위한 개선된 실험 방법을 제안하였다. 개선된 실험에서 반응속도는 시간에 대해 일정하게 측정되었고, 그 결과를 수소이온 농도와 마그네슘 리본의 표면적의 관점에서 해석하였다.

Absorption of Carbon Dioxide into Aqueous AMP Solutions

  • So, Won-Seob;Suh, Dong-Soo;Park, Moon-Ki
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제2권1호
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    • pp.79-84
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    • 1998
  • The rates of absorption of carbon dioxide into aqueous solutions of 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) were measured using a semibatch stirred vessel with a plane gas-liquid interface at $25^{\circ}C.$ The absorption rates under the fast reaction regime were analysed using chemical absorption theory. The reaction was found to be first order with respect to both $CO_2$ and the amine.

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Absorption of Carbon Dioxide into Aqueous AMP Solutions

  • Won Seob So;Don
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.79-84
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    • 1993
  • The rates of absorption of carbon dioxide into aqueous solutions of 2-amino-2-methyl-1 propanol (AMP) were measured using a semibatch stirred vessel with a plane gas-liquid interface at $25^{\circ}C$. The absorption rates under the fast reaction regime were analysed using chemical absorption theory. The reaction was found to be first order with respect to both $CO_2$ and the amine.

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앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험의 분석과 Small-Scale Chemistry를 적용한 실험 개발 (Analysis of Precipitate Formation Reaction for Measuring Chemical Reaction Rate and Its Development Appling Small-Scale Chemistry)

  • 박국태;노지현;김동진;유란영;노윤미;김묘경;이상권
    • 대한화학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.303-314
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실 험으로 small-scale chemistry (SSC)를 적용한 실험을 개발하고자 하는 것이다. 연구를 위해서 고등학교 10종 과 학 교과서에 제시된 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 실험 방법을 반응 생성물 확인 방법 에 따라 분류하고, 과학 교과서에 가장 많이 제시되어 있는 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험 을 교과서 실험 방법에 따라 수행하였다. 그리고 실험 과정에서 나타나는 문제점들을 분석해서 앙금 생성 반 응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용한 실험을 개발하였다. 연구 결과에 의하면, 과학 교과서 에 제시된 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에는 반응 용액들의 혼합 방법에 대한 번거로움, X자가 보이지 않는 시점의 애매모호함, 실험 결과 수집의 시간 지연, 유독한 이산화황 기체의 발생, 물중탕 장 치 조작의 불편함, 그리고 반응 온도 통제의 어려움 등의 문제점들이 있었다. 또한, 실험 결과들의 재현성이 부 족하였다. 이러한 문제점들은 앙금 생성 반응을 이용한 화학반응속도 측정 실험에 SSC를 적용하여 개발한 실 험으로 해결할 수 있었다. SSC를 적용한 실험에서는 A4 용지 반응판에 실험의 순서를 명시하여 실험 방법을 명확하게 할 수 있었으며, 홈판과 스템 피펫을 사용하여 반응시간을 단축하여 실험 결과들을 연속적으로 얻을 수 있었다. 또한, 유독한 이산화황 기체의 발생량을 1/7 정도로 줄일 수 있었으며, X자가 보이지 않는 시점도 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 그리고 30분 내에 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 두 실험을 간편하고 재현성 있게 수행할 수 있었다. 또한, 수업시간 중 실험 결과들을 해석하고 토의할 수 있는 시간을 확보할 수 있어, 고등학생들이 화학반응속도에 미치는 농도와 온도의 영향에 대한 과학적인 개념을 형성하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

에스테르 교환반응(交換反應)의 촉매활성(觸媒活性)에 관(關)한 연구(硏究) (Catalytic Activity Studies in Transesterification Reaction)

  • 박근호;김동식;정순욱
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.71-76
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    • 1990
  • Transesterification reactions (methyl methacrylate with monoethanolamine, methyl methacrylate with n-butyl alcohol, dimethylphthalate with ethylene glycol, dimethyl phthalate with monoethanolamine) were kinetically investigated in the presense of various metal acetate catalysts at $110^{\circ}C$. The amount of reactants was measured by gas and liquid chromatography, and the reaction rates also measured from the amount of reaction products and reactants upon each catalyst. The transesterification reactions were carried out under the first order conditions respect to the concentration of reactants, respectively. The overall reaction order was 2nd, Maximum reaction rates were appeared at the range of 1.4 to 1.6 in electronegativity of metal ions and maximum catalytic activities were obserbed at the range of 1.5 to 1,8 in instability constant of metal acetates.

Reactivity of Superoxide Ion with Halogenonitriles and Dihalocarbons in Aprotic Media

  • 전승원;최용국
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권11호
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    • pp.1060-1064
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    • 1995
  • The reactivity of superoxide ion (O2-.) with halogenated substrates is investigated by cyclic voltammetry and rotated ring-disk electrode method in aprotic solvents. The more positive the reduction potential of the substituted nitrile, the more facile is nucleophilic displacement by O2-.. The reaction rates of halogenonitriles with O2-. vary according to the leaving-group propensity of halide (Br > Cl > F). The relative reaction rates of other substituted nitriles are in the order of electron-withdrawing propensity of the substituent group (CN > C(O)NH2 > Ph ≒ CH2CN). The reaction of O2-. with dihalocarbons indicates that five-membered rings can be rapidly formed by the cyclization of substrate and O2-., and the relative rates of cyclization depend on the number of methylenic carbons {Br(CH2)nBr, [n=1 < 2 < 3 > 4 > 5]}. Mechanisms are proposed for the reaction of O2-. with halogenated substrates.

無觸媒酸化에 依한 黃酸암모늄의 工業的 製法에 關한 硏究 (A Study on Industrial Preparation Method of Ammonium Sulfate by Non-catalytic Oxidation)

  • 정기용
    • 대한화학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.76-90
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    • 1966
  • Ammonium sulfate synthesized by the air oxidation methods without catalyst using the reaction vessel which was fitted with fritted glass at the bottom of it and introducing, through the bottom, ammonia and air with constant flow rates to sulfurous acid solution of constant concentrations at the given temperatures. The experiment showed that the oxidation process was accelerated in accord with the increase of the air flow rates when the ammonia flow rate was constantly kept at ca. 100ml/min. in high temperatures. When the pH of the solution reached 9.0, the oxidation was nearly completed. It is assumed that in the process of reaction, $[O_{2}{\to}HSO_{3}^-]^{\neq}$ would be produced as an activated complex and the reaction was thought to be first order. The experiment indicated that the 0.5M sulfurous solution could be oxidized up to 98.54% at the flow rates of ammonia and air, 100ml/min., and 4l/min., respectively at $50^{\circ}C$.

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Direct Photoisomerization of Benzalpyrrolinone and Oxidipyrromethene Models for Bilirubin

  • Yong-Tae Park;Jung-Ui Hwang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제1권1호
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    • pp.23-26
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    • 1980
  • Direct photoisomerizations of benzalpyrrolinones yield the corresponding E-isomers via a singlet state, since no effect of oxygen on the reaction rates was observed. The Z-oxodipyrromethene was photoisomerized to the E-isomer in a degassed system. In an aerobic system the oxodipyrromethene 3 was photoisomerized at the early stage of the reaction and photooxygenated slowly at latter stage of the reaction. For bilirubin, other (possibly Z ${\to}$ E) than self-sensitizing $^1O_2$ reaction should have occurred because of the lack of a solvent effect on the self-sensitized photooxidation reaction rate at the early stage.