일반화학 활성화 상태 뜻에 대해 질문 있습니다
반응속도 배우는 부분에서 온도가 높아질수록 반응이 빨라지는 것은 분자의 속력이 빨라져서가 아니라 활성화 상태의 분자 수가 증가하기 때문이라고 나와있는데요
"활성화 상태의 분자"는
화학 반응이 일어날 수 있는 상태의 분자
화학 반응이 일어나는 중인 가장 불안정한(에너지 준위가 높은) 분자
이렇게 둘 중에 어떤 뜻 인가요?? 만약 둘 다 아니라면 어떤 뜻인지 설명 부탁드려요ㅠ
안녕하세요.
화학 반응에서의 말하는 '활성화 상태의 분자'는 반응 경로상에서 에너지 장벽의 최고점에 위치하는 분자의 구성을 가리킵니다. 이는 화학 반응 과정 중에서 반응물이 생성물로 변화하기 위해 넘어야 하는 임계 에너지 상태(transition state)를 의미합니다. 이 상태의 분자는 일시적으로 존재하며 매우 불안정한 에너지 준위를 지니고 있어 화학 반응이 발생하는 중간 단계에서 관찰됩니다. 전이 상태는 반응물에서 생성물로의 변환 과정에서 잠시 형성되는 화학적 구조로, 원자 간의 결합이 재배열되는 과정에서 가장 에너지가 높은 상태입니다.
반응의 진행을 에너지 프로필 다이어그램(energy profile diagram)으로 나타내 보면, 활성화 상태는 에너지가 최대인 점으로서 반응물과 생성물 사이의 에너지 장벽을 형성합니다. 이 에너지 장벽을 활성화 합니다.(activation energy)라고 부르며, 이는 반응이 자발적으로 일어나기 위해 필요한 최소 에너지입니다. 활성화 에너지가 높을수록 반응은 느려지고, 온도가 증가함에 따라 더 많은 분자가 이 장벽을 넘을 수 있는 에너지를 얻게 되어 반응 속도가 증가합니다.
따라서, 활성화 상태의 분자는 화학 반응의 속도와 메커니즘을 이해하는데 중심적인 역할을 하는 개념입니다. 화학 반응이 일어나는 동안 이 임계 에너지 상태를 통과하는 분자의 수가 많아질수록, 즉 활성화 상태에 도달하는 분자의 비율이 증가할수록 반응 속도는 빨라집니다.