유기화학1 35강 41초의 단위수소당 반응성 비 계산 (Hydrogen, unit, reactivity, yield, percentage, first, chlorine, substitution.)

질문 요약

단위수소당 반응성 비를 구할 때 /9를 하는 이유에 대해 궁금합니다. 1차 수소가 모두 cl로 바뀌었을 때의 수득률이 65%이고, 1번의 치환반응만 일어난다고 하셨는데, 이때의 수득률을 단순히 1번의 치환반응이 일어난 수소의 수득률로 보고 /9를 하는 이유가 무엇인가요?

답변 요약

1차 수소가 모두 Cl로 바뀌었을 때, 전체 수소 중 1개의 수소가 Cl로 바뀌는 수득률은 65/9로 계산해야 합니다.

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유기화학에서의 단위수소당 반응성 비 이해하기

유기화학에서 반응성 비는 특정 화합물에서 특정 원자 또는 그룹이 다른 원자 또는 그룹에 비해 얼마나 반응성이 있는지를 나타내는 중요한 지표입니다. 이번에는 특히 1차 수소의 클로로화 반응에서의 단위수소당 반응성 비 계산에 대해 설명드리겠습니다.

주어진 문제에서, 1차 수소가 모두 클로린(Cl)으로 치환되었을 때의 수득률이 65%라고 합니다. 이는 전체 수소 원자 중에서 클로린으로 치환된 수소의 비율이 65%임을 의미하며, 이 경우 치환된 수소는 1차 수소에 한정된다고 가정합니다.

치환 반응에서 1차 수소가 총 9개 있을 경우에 모든 1차 수소가 클로린으로 치환됐을 때의 전체 수득률은 65%입니다. 하지만 우리가 관심 있는 것은 각각의 수소 원자 하나하나가 얼마나 반응성을 가지는가, 즉 '단위수소당 반응성 비'입니다. 이를 계산하기 위해서는 전체 수득률을 1차 수소의 총 개수로 나누어야 합니다.

이 경우, 각 수소 원자에 대한 반응성 비율을 구하기 위해 65%를 9로 나누게 됩니다. 수학적으로 표현하면 다음과 같습니다.

• 전체 수득률 = 65%
• 1차 수소의 개수 = 9개
• 단위수소당 반응성 비 = 전체 수득률 / 1차 수소의 개수 = 65 / 9

따라서, 단위수소당 반응성 비는 약 7.22%가 됩니다. 이 계산을 통해 각각의 1차 수소 원자가 클로린으로 치환될 확률을 개별적으로 평가할 수 있습니다. 이러한 정보는 반응 메커니즘을 이해하거나 반응 조건을 최적화하는 데 매우 중요합니다.

요약하자면, '/9'를 하는 이유는 전체 수득률 65%가 9개의 1차 수소에 대한 것이므로, 단위수소당 반응성을 알기 위해 전체 수득률을 수소의 개수로 나누어주는 계산이 필요하기 때문입니다. 이는 각각의 원자가 반응에 참여할 확률을 개별적으로 이해하기 위한 중요한 단계입니다.

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