일반화학 실험 - Autocatalysis(자체 촉매 반응)
1. 실험 준비물
- 250ml 비커 2개, 100ml 눈금실린더, 스포이드, 유리막대, 교반기, 마그네틱 바, 염소산칼륨, 아황산나트륨, 브로모티몰블루(BTB), 황산
2. 실험 목적
반응의 중간생성물이 촉매 역할을 할 수 있음을 이해하고 그로부터 반응이 점점 빨라지는 것을 관찰할 수 있다.
3. 실험 이론
① 자체 촉매 반응이란
화학 반응에서, 반응 생성물 자체가 촉매작용을 나타내는 현상. 자체촉매 현상이 현저한 반응에 대하여 반응속도의 시간 경과를 조사하면 초기에 유도기가 존재하고, 반응이 진행됨에 따라 반응속도는 가속적으로 증대하여 극대를 걸쳐 완료된다. 생성물이 정촉매일 때 반응속도는 도중에서 극대치를 나타내고 생성물이 역촉매이거나 반응물이 정촉매일 때는 반응의 진행과 더불어 속도가 감소한다.
※자체 촉매 반응 속도 법칙
의 반응일 때
반응속도
A와 B의 농도는 시간에 따라 다르다.
이러한 방정식은 Sigmoid 곡선의 형태를 띤다.
[자체 촉매 반응에 대한 Sigmoid 곡선]
반응 초기에는 촉매역할을 하는 반응물이 거의 없어 반응속도가 느리지만 반응이 계속 진행되면 촉매(반응물)가 증가하여 반응속도가 증가하게 된다.
② 자체 촉매 반응의 예
- 펩신의 펩시노겐 활성화
→ 펩시노겐은 염산의 산성 환경에서 일부 펩티드가 잘려 나가면서 펩신으로 활성화 되는데, 활성화된 펩신은 다른 펩시노겐의 활성을 촉진하여 전환반응이 증폭된다.
4. 실험 방법
➀ 비커에 물 40mL를 채우고, 아황산나트륨 12.5g을 완전히 용해시킨 후, 염소산칼륨 4g,을 용해시킨다. 용해과정은 먼저 유리막대로 충분히 저어준 후, 마그네틱 바와 교반기를 이용해 교반시킨다.
➁ 물 50mL가 들어있는 다른 비커에 3M 황산용액 4mL를 넣는다.
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2016.05.13
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