(1) 반응차수와 속도식의 기본 구조

① 0차 · 1차 · 2차 반응식

0차는 남은 농도와 무관하게 일정량이 분해되어 농도-시간이 직선이고 현탁액이 대표 예이며, 1차는 잔류 농도에 정비례해 로그 농도-시간이 직선으로 용액 중 분해가 대개 여기 속한다.

2차 반응식은 두 농도의 곱에 비례해 농도 역수-시간이 직선이다.

속도상수의 단위와 차원 : 0차는 농도/시간 · 1차는 시간의 역수 · 2차는 1/(농도·시간)

② 유사1차 반응과 반응차수 결정

유사1차 반응(pseudo-first order)은 본래 2차지만 한쪽이 과량이라 겉보기 1차로 거동하며 묽은 수용액의 에스터 가수분해가 예다.

반응차수 결정(반로그 직선법)은 농도·로그 농도·농도 역수를 시간에 대해 그려 직선이 되는 축으로 판정한다.

(2) 유효기간 산출과 온도 의존성

① 반감기와 유효기간

1차의 반감기 t1/2=0.693/k는 초기 농도와 무관하고, 유효기간 t90=0.105/k는 90퍼센트 잔존 시점으로 반감기의 약 0.15배다.

0차에서는 반감기가 초기 농도에 정비례해 길어져 1차와 방향이 반대다.

② Arrhenius 식과 가속시험

Arrhenius 식 k=Ae^(-Ea/RT)는 온도 상승 시 속도상수가 지수적으로 증가함을 보이고, lnk를 1/T에 도시하면 기울기 -Ea/R로 활성화에너지 Ea 산출이 된다.

Ea가 클수록 온도 민감도가 커져 실온 외삽 오차가 증가하며, Q10 규칙은 10도 상승 시 속도 증가 배수로 보통 2~4배다.

③ 반응차수별 속도식 비교표

(3) 복합반응과 고체상 분해

① 복합반응의 세 유형과 고체 상태 안정성

복합반응 : 가역은 평형 농도로 수렴 · 평행은 속도상수 비가 생성물 비율 결정 · 연속은 중간체가 극대 후 감소

고체상 분해와 topochemical 반응은 결정 격자의 결함 부위에서 시작해 단순 1차식에 맞지 않고 S자형을 보인다.