안녕하세요 고2이고, 자율탐구 활동 하다가 식품 보존 기한(소비기한)에 대해 탐구하던 중 모르는게 생겨서요! 전체적인 내용은 가상 상황을 정해서 그 상황속에서 식품 품질 유지기한을 알아보는 건데요. 되도록이면 미분속도법칙, 1차 반응, 아레니우스 식 이용해서 알아내고 싶습니다. 1.반응 속도 상수 K 구할 때 실험을 이용해서 알아내던데 아레니우스 식 사용하는 이유가 매번 실험을 통해서 알아내기가 힘들어서 수식 이용하는거라 들었는데 이 둘 사이에 연관이 어떤지 알고싶어요 (K 구하려면 가상의 실험 만들어서 이용한다 치면, 아레니우스 식 이용하는 건 실험 덜 쓰려고 하는거 같은데.. 실험을 계속 해야하는지 아닌지?) 2. 식품 가운데 특정한 물질 하나를 설정해서 그 물질의 반응이 다 일어났을때를 기준으로 식품 보존이 끝나야 하는지, 식품 전체의 반응이 끝나야 식품 보존이 끝나는지 궁금합니다! 3. 2에서 반응이 일어날 때, 어떤 것과 어떤 것의 반응인지? (식품과 특정 물질 사이의 반응인지? 그럴때 식은 어떤식으로 세워야 하는지..?)
1. 아레니우스 식을 사용하는 이유가 매번 실험을 통해서 알아내기가 힘들어서 사용한다는 말이 무슨 의미인지 이해하지 못했습니다ㅠㅠ 기본적으로 속도상수 k는 실험을 통해 알아내는 것이 기본이고, 알아낸 속도상수 k를 통해 여러 반응의 활성화에너지 등을 "이론"적으로 알아내기 위한 것이 아레니우스 식이거든요.(실질적으로 아레니우스 식을 보정하는 방법이 존재합니다. 그만큼 어느정도 허점이 있는 식이라는 뜻이겠죠?) 또한 아레니우스 식이라는 식 자체가 실험적으로 만들어진 이론인만큼, 아레니우스 식을 이용하여 속도상수를 계산한다는 것 자체가 의미를 갖지 않을 것 같습니다. 혹시 말씀주신 내용을 확인해볼 수 있는 자료를 저에게 보여주시면 그 의미를 알려드릴수도 있으니 대댓글로 링크 등을 부탁드리겠습니다! 2. 제 생각에는 품질 유지기한이라는 목적에 따르면, "반응이 끝난다"라는 의미가 아니라 "소비자가 소비할 수 있을 정도의 상태를 유지할 때까지"를 목표로 잡는것이 맞다고 생각됩니다. 예를들어 A, B와 같은 영양분으로 이루어진 물질에서 A, B가 각각 부패되는 반응을 생각해보죠. A는 20%만 부패되어도 소비가 불가능한데 B는 80%정도 부패되어도 소비할 수 있는 영양분이라고 가정해보면, 동시에 부패가 진행되었을 때 A가 먼저 20% 부패되는 순간 그 식품은 소비하기 어려운 상태가 되므로 실험을 끝내야 한다는 겁니다. (물론 반응속도가 B가 월등히 빨라서 A가 20% 부패되기전 B가 80% 부패되면 그때도 실험을 종료해야겠죠?) 3. 이건...식품이기 때문에 다양한 경우가 있을 수 있습니다. 단순히 생각하면 각 영양소가 공기중 산소와 만나 산화되는 것을 볼 수 있겠지만, 물질들 사이에서 반응하는 경우도 있을테니... 이 경우는 작성자님께서 충분한 조사와 몇 가지 가정들을 포함해서 실험을 설계하셔야 할 것 같네요ㅠㅠ 제가 많은 도움을 알려드리긴 어려울 듯 합니다ㅠㅠ
@고급진화학 1에서 질문할 때 참고한 영상은 ruclips.net/video/00a4Qqs_8l8/видео.htmlsi=q64gonNDXTOACgPs 이 영상이고 중후반쯤 아레니우스 식과 반응속도 상수에 대한 이야기가 나와요! 여기에서 반응속도 상수가 올라가면 온도도 올라가서 식품의 화학 구조가 파괴된다 이런식으로 나오는 것 같구요.. 아레니우스 식과 실험 관련한 질문은 매번 실험을 해서 어떤 물질의 반응을 확인하기에는 무리가 있어서 이를 해결하려고 아레니우스가 수식을 만든 것 같았는데(여기까진 제 생각) 반응속도상수를 구할 땐 이론으로 구하기엔 어려워서 실험을 통해서 한다는 내용을 반응속도론 파트에서 본 것 같아서요..! 아레니우스가 수식으로 정리한 이유랑 반응속도상수를 구할 때 실험을 하는 이유 이 둘 사이에 뭔가 관련이 있을까? 하는 마음에 물어본 거 였습니다..!!
@@user-oosandue 방금 보내주신 링크의 영상을 확인했는데, 해당 영상에서도 온도와 반응속도상수의 상관관계를 언급했을 뿐이었네요 ㅎㅎ 말씀주신 내용 중 아레니우스 식이 만들어진 계기가 매번 실험을 해서 반응속도상수를 알아내는 것이 번거로워 이를 해결하기 위함이 아니라, 반응속도상수에 영향을 미치는 요인들과 그 상관 관계들을 정리하기 위해 만들어낸 식이라는 점을 이해하시면 오해는 없을듯 하네요 ㅎ
모든걸 설명드리기엔 영상 하나정도의 분량이 될테니 간단하게만 설명드리자면, 촉매의 경우 반응의 다른 전이상태(경로)를 만드는 등의 역할로 활성화에너지의 크기를 달라지게 할 수 있습니다. 때문에 반응속도를 빠르게, 또는 느리게 만들수가 있습니다. 활성화에너지를 낮춰 반응속도를 빠르게 만드는 촉매를 정촉매, 그 반대 역할을 하는 물질은 부촉매라고 이야기하죠.
말씀주신 질문처럼 가역반응에서 화학반응식을 왜 단일단계 취급하는지 저도 그 이유를 제대로 생각해본적이 없어서, 시원한 답변을 해드리기 위해 저도 이런저런 자료들을 확인해봤습니다. 결론적으로 말씀드리면 죄송하게도 명확한 이유보다는 추측되는 이유만 말씀드릴 수 있을 것 같네요ㅠㅠ 보통 설명들에도 "단일단계라고 가정한다면"이라던가 "단일단계 취급하여"라는 표현들이 대부분이라(물론 제가 놓친 부분도 있을 수 있습니다) 명쾌한 무언가를 찾기가 어려웠습니다. 다만, 제가 추측한 이유를 말씀드려보자면... Fischer 에스터화와 같은 복잡한 화학반응의 경우 일련의 메커니즘을 통해 반응이 진행됨에도 불구하고 가역반응인데, 이런 경우 반응의 반응속도상수 k는 우리가 배운대로 가볍게 값을 대입해서 구해내는 것이 아니라 모든 단계의 속도와 속도상수를 고려해서 겉으로 보이는 반응차수인 겉보기 반응차수를 따로 구하게 됩니다. 그 과정에서는 경우에 따라 복잡한 계산이나 사전평형, 정류상태근사와 같은 다양한 가정들도 포함될 수 있구요. 따라서 다단계로 구성된 가역반응의 경우 영상에서처럼 가역반응의 화학반응식에 대놓고 정반응의 속도상수 k, 역반응의 속도상수 k'이라고 단순하게 주어지기 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 영상에서처럼 가역반응의 각 반응 속도상수가 명확하게 주어졌다는 것은, 이미 겉보기 반응속도를 구해서 표기해놓은 것이거나, 단일단계 반응이기에 추가적인 메커니즘을 고려할 필요가 없다는 전제가 붙어야만 가능한 것이라고 판단했습니다. 즉, 단일단계 반응 취급을 해도 무방하다는 의미죠. ...라고 판단했습니다만, 만족스럽진 못하실거 같네요ㅠㅠ 열심히 공부하셔서 대학에 입학하신 후 교수님께 꼭! 여쭤봐주세요. 그리고 이유를 알게되시면 답글로 저에게 알려주시면 감사히 배우겠습니다!!
@@Ikkksu 뭔가 오해가 있으신 것 같아서 길게 답글을 다는 도중에 이해해주셨군요 ㅎㅎ 마지막에 말씀 주신 두 단계 중 가장 느린 단계의 속도상수 비가 평형상수가 되는 거냐는 말씀은 조금 애매한게, 평형상수를 정의하려면 가역 반응이어야 하는데 영상에서 말씀드린 대로 가역 반응의 상대적인 정/역반응은 단일단계 반응 취급을 한다고 말씀드렸으니 속도결정 단계를 찾을 필요가 없지요.
Part4에 대한 계획은 있으나 요즘 제가 거의 제시간에 퇴근을 한 기억이 없어요ㅠㅠ 사실상 영상을 만들기 위한 시간도 체력도 없습니다... 중간중간 여유가 생기는 변수(?)가 생긴다면 제작에 돌입하겠지만, 아마도 본격적인 자료 수집이나 편집이 이루어지려면 이번 학기가 끝나고 나서 여름방학 기간이 되어야 하지 않을까 싶습니다. 기다려주셨을텐데 정말 드릴 말씀이 없네요ㅠㅠ 죄송합니다. **참고로 Part4의 주제는 속도결정단계와 반응메커니즘 예시(사전평형법, 정류상태근사법 등)이 될 예정입니다. 고등학교 과정과는 많이 동떨어진 내용이 될 것 같네요.
![[10분화학]반응속도론 Part.4(반감기, 방사성 탄소 연대 측정법)(Feat. 방사성 동위원소)](http://i.ytimg.com/vi/Cih-knP0ovc/mqdefault.jpg)
![[10분화학]반응속도론 Part.4(반감기, 방사성 탄소 연대 측정법)(Feat. 방사성 동위원소)](/img/tr.png)
![[10분화학]화학평형 Part.3(르 샤틀리에 원리)](http://i.ytimg.com/vi/6i5nPa3infA/mqdefault.jpg)
***영상 내용 수정!! 10:52 부분의 오른쪽 분모와 분자 자리의 K는 "속도상수"의 의미이기 때문에 소문자 k로 정정해야합니다ㅠㅠ 죄송합니다.
안녕하세요 고2이고, 자율탐구 활동 하다가 식품 보존 기한(소비기한)에 대해 탐구하던 중 모르는게 생겨서요! 전체적인 내용은 가상 상황을 정해서 그 상황속에서 식품 품질 유지기한을 알아보는 건데요. 되도록이면 미분속도법칙, 1차 반응, 아레니우스 식 이용해서 알아내고 싶습니다.
1.반응 속도 상수 K 구할 때 실험을 이용해서 알아내던데 아레니우스 식 사용하는 이유가 매번 실험을 통해서 알아내기가 힘들어서 수식 이용하는거라 들었는데 이 둘 사이에 연관이 어떤지 알고싶어요
(K 구하려면 가상의 실험 만들어서 이용한다 치면, 아레니우스 식 이용하는 건 실험 덜 쓰려고 하는거 같은데.. 실험을 계속 해야하는지 아닌지?)
2. 식품 가운데 특정한 물질 하나를 설정해서 그 물질의 반응이 다 일어났을때를 기준으로 식품 보존이 끝나야 하는지, 식품 전체의 반응이 끝나야 식품 보존이 끝나는지 궁금합니다!
3. 2에서 반응이 일어날 때, 어떤 것과 어떤 것의 반응인지? (식품과 특정 물질 사이의 반응인지? 그럴때 식은 어떤식으로 세워야 하는지..?)
1. 아레니우스 식을 사용하는 이유가 매번 실험을 통해서 알아내기가 힘들어서 사용한다는 말이 무슨 의미인지 이해하지 못했습니다ㅠㅠ 기본적으로 속도상수 k는 실험을 통해 알아내는 것이 기본이고, 알아낸 속도상수 k를 통해 여러 반응의 활성화에너지 등을 "이론"적으로 알아내기 위한 것이 아레니우스 식이거든요.(실질적으로 아레니우스 식을 보정하는 방법이 존재합니다. 그만큼 어느정도 허점이 있는 식이라는 뜻이겠죠?) 또한 아레니우스 식이라는 식 자체가 실험적으로 만들어진 이론인만큼, 아레니우스 식을 이용하여 속도상수를 계산한다는 것 자체가 의미를 갖지 않을 것 같습니다. 혹시 말씀주신 내용을 확인해볼 수 있는 자료를 저에게 보여주시면 그 의미를 알려드릴수도 있으니 대댓글로 링크 등을 부탁드리겠습니다!
2. 제 생각에는 품질 유지기한이라는 목적에 따르면, "반응이 끝난다"라는 의미가 아니라 "소비자가 소비할 수 있을 정도의 상태를 유지할 때까지"를 목표로 잡는것이 맞다고 생각됩니다. 예를들어 A, B와 같은 영양분으로 이루어진 물질에서 A, B가 각각 부패되는 반응을 생각해보죠. A는 20%만 부패되어도 소비가 불가능한데 B는 80%정도 부패되어도 소비할 수 있는 영양분이라고 가정해보면, 동시에 부패가 진행되었을 때 A가 먼저 20% 부패되는 순간 그 식품은 소비하기 어려운 상태가 되므로 실험을 끝내야 한다는 겁니다. (물론 반응속도가 B가 월등히 빨라서 A가 20% 부패되기전 B가 80% 부패되면 그때도 실험을 종료해야겠죠?)
3. 이건...식품이기 때문에 다양한 경우가 있을 수 있습니다. 단순히 생각하면 각 영양소가 공기중 산소와 만나 산화되는 것을 볼 수 있겠지만, 물질들 사이에서 반응하는 경우도 있을테니... 이 경우는 작성자님께서 충분한 조사와 몇 가지 가정들을 포함해서 실험을 설계하셔야 할 것 같네요ㅠㅠ 제가 많은 도움을 알려드리긴 어려울 듯 합니다ㅠㅠ
@고급진화학 1에서 질문할 때 참고한 영상은 ruclips.net/video/00a4Qqs_8l8/видео.htmlsi=q64gonNDXTOACgPs 이 영상이고 중후반쯤 아레니우스 식과 반응속도 상수에 대한 이야기가 나와요! 여기에서 반응속도 상수가 올라가면 온도도 올라가서 식품의 화학 구조가 파괴된다 이런식으로 나오는 것 같구요.. 아레니우스 식과 실험 관련한 질문은 매번 실험을 해서 어떤 물질의 반응을 확인하기에는 무리가 있어서 이를 해결하려고 아레니우스가 수식을 만든 것 같았는데(여기까진 제 생각) 반응속도상수를 구할 땐 이론으로 구하기엔 어려워서 실험을 통해서 한다는 내용을 반응속도론 파트에서 본 것 같아서요..! 아레니우스가 수식으로 정리한 이유랑 반응속도상수를 구할 때 실험을 하는 이유 이 둘 사이에 뭔가 관련이 있을까? 하는 마음에 물어본 거 였습니다..!!
@@user-oosandue 방금 보내주신 링크의 영상을 확인했는데, 해당 영상에서도 온도와 반응속도상수의 상관관계를 언급했을 뿐이었네요 ㅎㅎ
말씀주신 내용 중 아레니우스 식이 만들어진 계기가 매번 실험을 해서 반응속도상수를 알아내는 것이 번거로워 이를 해결하기 위함이 아니라, 반응속도상수에 영향을 미치는 요인들과 그 상관 관계들을 정리하기 위해 만들어낸 식이라는 점을 이해하시면 오해는 없을듯 하네요 ㅎ
@@고급진화학 아하 감사합니다!! 알려주신 내용 토대로 추가 자료 조사 한 후에 질문이 있으면 또 올게요 :) 친절하고 구체적인 답변 너무너무 감사합니다 🙇🏻♀️👍
이번 강의도 너무 잘 들었습니다. 무료로 들을 수 있음에 감사하지만 다음 강의도 빨리 듣고 싶어지는 욕심이 생기네요 ㅠㅠ 바쁘시다면 어쩔 수 없지요... 감사합니다
칭찬 감사합니다ㅎㅎ 다음 영상은 내일 업로드를 목표로 제작중입니다!
와. 진짜설명 잘하세요 감사해요 다음영상너무기다려져요❤❤
너무 재밌어요
정말 감사합니다.. 해외에서 공부 중인데.. 수업시간에 하나도 못 알아들었는데.. 이제서야 좀 알 거 같아요 ㅠㅠ
정말정말정말 개념정리에 큰 도움이 됐습니다... 🥹🥹감사합니다
선생님 혹시 6:30 내용이 화공양론에서도 나올 수 있는 문제인가요? 나올 수 있다면 어떤 단원에서 출제될 수 있나요? 모학교 시험에서 나왔는데 범위는 화공양론이라곤 적혀있던데 제가 봤을 때는 반응공학 파트인 것 같아서요.... 감사합니다!
음... 글쎄요 제 소견으로는 말씀주신것처럼 화공양론보다는 메커니즘을 다루는 반응공학쪽이 더 관련있어 보이긴 하지만... 제가 화학과 출신이라 화공관련 전공들이 정확히 어떻게 구성되어 있는지 모르니 정확하지 않을 수는 있습니다ㅠㅠ
아레니우스 식의 의미에서 자연로그 이용하셔서 설명해주신 부분이 아레니우스 식의 유도인가요??
아뇨ㅎㅎ 식의 유도라기 보다는 이미 유도되어 있는 아레니우스 식을 실제로 어떻게 적용하고 받아들여야 하는가에 대한 설명입니다 ㅎㅎ
잘 보고 있습니다!! 도움 주셔서 감사합니다 :)
속도상수 k값은 반응물의 종류에 따라 다 다른가요?
기본적으로는 반응 종류에 따라 다르다고 보는 것이 맞지만, 같은 반응이라고 해도 반응물이 다르면 여러 요인에 따라 달라지니 반응물 종류에 따라 달라진다고 봐도 맞습니다!
안녕하세여 왜 다음 영상은 안올라오나여
방학동안 다음 영상을 제작하다가 너무 깊은 내용까지 다루게 되는 것 같아 수십 번 대본을 갈아 엎었습니다ㅠㅠ 원래는 중간체가 있는 반응 메커니즘에서의 반응속도식까지 다루려 했으나 내용이 너무 방대해져서 "반응속도와 반감기"라는 단일 주제로 제작 중입니다.
@@고급진화학너무 기대되네요 ! 빨리 올라왔으면 좋겠어요!!
4:04 부분에 촉매 등 반응 조건에 따라 달라질 수도 있다고 하셨는데 구체적으로 어떤건지, 왜 달라지는지 알려주실 수 있으신가요? ?
모든걸 설명드리기엔 영상 하나정도의 분량이 될테니 간단하게만 설명드리자면, 촉매의 경우 반응의 다른 전이상태(경로)를 만드는 등의 역할로 활성화에너지의 크기를 달라지게 할 수 있습니다. 때문에 반응속도를 빠르게, 또는 느리게 만들수가 있습니다. 활성화에너지를 낮춰 반응속도를 빠르게 만드는 촉매를 정촉매, 그 반대 역할을 하는 물질은 부촉매라고 이야기하죠.
감사합니다!! 🥹🥹
앗 이 채널 아주대 공대 교수님보다 잘 가르친다.
현 고3입니다. 화학 평형 상수에 대해 호기심이 생겨 찾아보게 되었는데, 왜 가역 반응을 단일 단계 반응으로 취급해도 문제가 없는 건지 이해가 잘 되지 않습니다..
설명해주실 수 있을까요..?
말씀주신 질문처럼 가역반응에서 화학반응식을 왜 단일단계 취급하는지 저도 그 이유를 제대로 생각해본적이 없어서, 시원한 답변을 해드리기 위해 저도 이런저런 자료들을 확인해봤습니다. 결론적으로 말씀드리면 죄송하게도 명확한 이유보다는 추측되는 이유만 말씀드릴 수 있을 것 같네요ㅠㅠ 보통 설명들에도 "단일단계라고 가정한다면"이라던가 "단일단계 취급하여"라는 표현들이 대부분이라(물론 제가 놓친 부분도 있을 수 있습니다) 명쾌한 무언가를 찾기가 어려웠습니다.
다만, 제가 추측한 이유를 말씀드려보자면... Fischer 에스터화와 같은 복잡한 화학반응의 경우 일련의 메커니즘을 통해 반응이 진행됨에도 불구하고 가역반응인데, 이런 경우 반응의 반응속도상수 k는 우리가 배운대로 가볍게 값을 대입해서 구해내는 것이 아니라 모든 단계의 속도와 속도상수를 고려해서 겉으로 보이는 반응차수인 겉보기 반응차수를 따로 구하게 됩니다. 그 과정에서는 경우에 따라 복잡한 계산이나 사전평형, 정류상태근사와 같은 다양한 가정들도 포함될 수 있구요. 따라서 다단계로 구성된 가역반응의 경우 영상에서처럼 가역반응의 화학반응식에 대놓고 정반응의 속도상수 k, 역반응의 속도상수 k'이라고 단순하게 주어지기 어렵습니다.
그럼에도 불구하고 영상에서처럼 가역반응의 각 반응 속도상수가 명확하게 주어졌다는 것은, 이미 겉보기 반응속도를 구해서 표기해놓은 것이거나, 단일단계 반응이기에 추가적인 메커니즘을 고려할 필요가 없다는 전제가 붙어야만 가능한 것이라고 판단했습니다. 즉, 단일단계 반응 취급을 해도 무방하다는 의미죠.
...라고 판단했습니다만, 만족스럽진 못하실거 같네요ㅠㅠ 열심히 공부하셔서 대학에 입학하신 후 교수님께 꼭! 여쭤봐주세요. 그리고 이유를 알게되시면 답글로 저에게 알려주시면 감사히 배우겠습니다!!
@@고급진화학 네 감사합니다!
@@Ikkksu 일단 언급해주신 부분에 있는 K는 제가 오타로 잘못적은 내용입니다ㅠㅠ 왼쪽은 평형상수 K가 맞지만, 오른쪽 분수의 분모와 분자 자리에 있는 k는 반응속도상수로 소문자로 써야합니다.
@@Ikkksu 하지만 "다단계 반응이면 각각의 단계 속도 상수 비를 서로 곱한다"라는 내용은 틀린 내용입니다. 다단계 반응에서 전체 속도 상수의 경우는 영상에서 언급한대로 "속도 결정 단계"의 반응속도 상수를 따릅니다.
@@Ikkksu 뭔가 오해가 있으신 것 같아서 길게 답글을 다는 도중에 이해해주셨군요 ㅎㅎ 마지막에 말씀 주신 두 단계 중 가장 느린 단계의 속도상수 비가 평형상수가 되는 거냐는 말씀은 조금 애매한게, 평형상수를 정의하려면 가역 반응이어야 하는데 영상에서 말씀드린 대로 가역 반응의 상대적인 정/역반응은 단일단계 반응 취급을 한다고 말씀드렸으니 속도결정 단계를 찾을 필요가 없지요.
part4 올려주시나요/..?
Part4에 대한 계획은 있으나 요즘 제가 거의 제시간에 퇴근을 한 기억이 없어요ㅠㅠ 사실상 영상을 만들기 위한 시간도 체력도 없습니다... 중간중간 여유가 생기는 변수(?)가 생긴다면 제작에 돌입하겠지만, 아마도 본격적인 자료 수집이나 편집이 이루어지려면 이번 학기가 끝나고 나서 여름방학 기간이 되어야 하지 않을까 싶습니다. 기다려주셨을텐데 정말 드릴 말씀이 없네요ㅠㅠ 죄송합니다.
**참고로 Part4의 주제는 속도결정단계와 반응메커니즘 예시(사전평형법, 정류상태근사법 등)이 될 예정입니다. 고등학교 과정과는 많이 동떨어진 내용이 될 것 같네요.
@@고급진화학 혹시 효소의 반응속도에 대해서도 설명해주실 계획이 있으신가요 ㅜㅜ
@@한예령 효소 반응속도론을 얘기하시는 거라면... 원래는 리스트엔 없었으나 고려는 해보겠습니다...ㅠㅠ 아무래도 모든 내용을 다 다루기엔 제 역량이 부족하네요
방금 들어서 part3 언제나오나 했는데 바로 나왔네요 ㅎㅎ
5:13 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 티원