정반응

정반응(正反應, forward reaction)은 가역적인 화학반응이 반응물에서 생성물로 가는 반응을 의미한다. 일반적으로 화학반응식은 왼쪽에 반응물을 쓰고 오른쪽에 생성물을 쓰는데 정반응은 좌측에서 우측으로 가는 반응이다. 예를 들어 CH₃COOH＋C2H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅＋H₂O이라는 가역반응이 있을 때 좌에서 우로 가는 반응이 정반응이고 우에서 좌로 가는 반응을 역반응이라 한다. 이때 정촉매를 사용하면 정반응의 속도를 빠르게 할 수 있다.

개요

질소와 수소가 반응하여 암모니아를 생성하는 반응은 N₂ +3H₂ ↔ 2NH3 의 반응식으로 나타낼 수 있다. 이 반응식에서 양방향 화살표(↔)의 의미는 조건에 따라 반응이 양방향으로 다 진행될 수 있음을 뜻하며, 이러한 반응을 가역반응이라고 한다. 가역반응 중에서 오른쪽으로 가는 반응, 한 분자의 질소와 세 분자의 수소가 반응하여 두 분자의 암모니아를 만들어내는 반응을 정반응이라고 한다.

평형상수와의 관계

정해진 온도에서 모든 반응은 정해진 평형상수를 가지며, 평형에 가까워지려는 반응을 나타내게 된다.

특정 온도에서 암모니아 생성 반응식의 평형상수가 K라는 값을 가진다고 가정했을 때, 같은 온도에서 실제 반응의 반응지수 측정값으로 Q라는 값을 측정했다고 하면, Q의 값은 K에 가까워지려는 움직임이 생기게 된다. 만일 측정결과 Q가 K보다 작은 값을 가진다면, Q가 커져서 K에 가까워지려는 반응이 일어날 것이다.

Q값이 커지기 위해서는 반응물질이 줄어서 생성물질이 증가하는 반응이 일어나야 하므로 정반응이 일어나게 된다. 즉, Q<K이면 Q=K에 가까워지는 방향인 정반응이 일어나게 된다.

촉매의 사용

정촉매를 사용하면 정반응의 속도를 증가시켜서 정반응이 빠르게 진행되게 한다. 단지 속도를 증가시키는 역할만 할 뿐, 반응의 양에 영향을 미치지는 않는다. 반대로 부촉매는 역반응의 속도를 증가시켜 정반응을 억제하는 기능을 한다.

참고자료

• 〈정반응〉, 《두산백과》
• 〈정반응〉, 《사이언스올》

같이 보기

• 가역반응
• 평형상수
• 역반응

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