활성화에너지가 같은 두 반응이라도 반응 속도가 다르게 나타날 수 있는 이유는 무엇인가요?

Question

안녕하세요. 반응물과 생성물 사이의 활성화에너지가 같은 두 반응이라도 반응 속도가 다르게 나타날 수 있는 이유는 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 활성화에너지가 같다고 해서 반드시 반응 속도가 동일한 것은 아닌데요, 반응 속도는 단순히 활성화에너지만으로 결정되는 것이 아니라, 분자 운동 이론과 반응 속도론에서 설명하는 여러 요인이 함께 작용하기 때문입니다.

아레니우시 식에서 같은 활성화에너지 Ea를 가진 두 반응이라도 A값이 다를 수 있는데요, 빈도인자는 분자들이 충돌하는 횟수와 올바른 방향으로 충돌할 확률을 포함하며 예를 들어, 단순한 기체 분자 반응은 충돌 확률이 높지만, 복잡한 유기 분자의 경우 특정 입체 배치에서만 반응이 일어나므로 A값이 낮아집니다.

또한 반응이 일어나기 위해서는 분자 간 충돌이 단순히 일어나는 것만으로 충분하지 않고, 반응에 필요한 원자와 결합이 올바른 방향으로 마주쳐야 하는데요, 이 배향 요인은 반응 속도에 직접적으로 영향을 주며, 활성화에너지가 같아도 실제로 반응이 일어날 확률은 다를 수 있게 되는 것입니다. 감사합니다.