(전이상태, 반응속도, 에너지 프로파일 완전 정복!)
🎯 오늘 배울 핵심 개념
- 반응이 일어날 때 어떤 단계를 거치는지!
- 전이상태, 중간체, 활성화 에너지는 뭔지!
- 반응속도에 영향을 주는 진짜 이유는?
🌱 반응 메커니즘(Mechanism)이란?
- 유기화학에서 반응이 일어나는 ‘과정’을 설명하는 거예요.
- 단순히 "A + B → C"가 아니라,
어떻게, 어떤 순서로, 무엇을 거쳐서 C가 만들어졌는지를 보여주는 스토리!
🔥 전이상태(Transition State)란?
- 반응 도중 분자가 가장 불안정하고 에너지가 높은 순간
- 반응물이 끊어질 듯 말 듯, 생성물이 생길 듯 말 듯 한 찰나의 순간!
📌 짧은 순간 존재 → 실제로 분리해서 볼 수 없음!
⚡ 활성화 에너지 (Activation Energy, Ea)
- 반응이 일어나기 위해 넘어야 할 에너지 장벽!
- Ea가 낮을수록 반응이 쉽게 일어남
- 온도를 높이면 반응속도가 빨라지는 이유도 여기 있어요!
✔️ 에너지 프로파일 (반응 경로 그림)
- 반응물 → 에너지 흡수 → 전이상태 도달
- 전이상태 → 에너지 방출 → 생성물로 안정화
🧩 반응속도와 에너지의 관계
- 높은 Ea = 느린 반응
- 낮은 Ea = 빠른 반응
- 촉매: 활성화 에너지를 낮춰주는 도우미! (반응 속도 ↑)
🌟 반응의 단계: 단일 vs 다단계 반응
🔹 단일단계 반응:
- 한 번에 전이상태를 거쳐 생성물로
🔹 다단계 반응:
- **중간체(Intermediate)**가 등장
- 전이상태 → 중간체 → 또 다른 전이상태 → 생성물
📌 중간체는 실제로 존재 가능! (예: C⁺, 자유라디칼 등)
🧪 예시: SN1 vs SN2 반응 다시 보기
✔️ SN1 반응:
- 할로겐이 떨어져 나감 → 중간체 (탄소 양이온) 생성
- 친핵체가 와서 반응
📌 2단계 반응, 중간체 존재, 느림
✔️ SN2 반응:
- 친핵체가 공격과 동시에 할로겐이 나감
📌 1단계 반응, 전이상태만 존재, 빠름
⚡ 반응속도에 영향을 주는 요인
| 요인 | 설명 |
| 농도 | 반응물 많을수록 충돌 ↑ |
| 온도 | 온도 ↑ → 에너지 ↑ → Ea 극복 ↑ |
| 촉매 | Ea 낮춰서 반응 빠르게 |
| 용매 | 친핵체, 전자받이에 따라 반응성 달라짐 |
🧠 친핵성과 전자친화성 다시 정리!
- 친핵체(Nu⁻): 전자 많음 → 전자 주려고 함
- 전자받이(E⁺): 전자 부족 → 전자 받고 싶어함
➡ 반응 메커니즘에서 누가 먼저 누구를 공격하느냐가 포인트!
✏️ 복습 퀴즈
- 반응이 일어나는 가장 에너지 높은 순간을 뭐라고 하나요?
👉 전이상태 - 활성화 에너지가 낮을수록 반응속도는 어떻게 될까요?
👉 빠르다 - SN1 반응은 몇 단계 반응일까요?
👉 2단계 - 반응속도를 높이는 요인 중 하나는?
👉 온도 증가, 촉매 사용
📚 11강 정리!
- 반응 메커니즘은 스토리처럼 이해하자!
- 전이상태는 가장 불안정한 순간
- 활성화 에너지가 낮아야 반응이 빠르다!
- 중간체가 있는 반응과 없는 반응을 구별할 수 있다
- 온도, 농도, 촉매는 반응속도에 큰 영향!
다음 12강 예고!
📘 12강 – 유기화학 마무리 총정리 & 실전 문제풀이!
📝 지금까지 배운 모든 내용 한눈에 정리! 실전 감각을 위한 문제와 해설!
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