최종 업데이트: 2026-06-16

0차 반응은 반응물 농도에 의존하지 않는 일정한 속도로 진행된다. 농도는 반응물이 고갈될 때까지 시간에 대해 직선으로 줄어든다. 이 계산기는 0차 적분 속도식을 적용하여 주어진 시간이 지난 뒤 남은 농도를 구하고 반감기를 알려 준다. 0차 속도론은 포화된 촉매 표면, 고정된 빛의 세기, 최대 용량으로 작동하는 효소처럼 반응물이 아닌 다른 무언가가 속도를 정할 때마다 나타난다.

적분 속도식

속도가 일정할 때, 즉 $-\dfrac{d[A]}{dt} = k$일 때 적분하면 단순한 선형 감소가 얻어진다.

$[A] = [A]_0 - kt$

농도를 시간에 대해 그린 그래프는 기울기가 $-k$인 직선이다. 속도 상수는 $\mathrm{M/s}$ 같은 시간당 농도 단위를 가진다. 반응물이 다 소비되면 농도는 음수가 되지 않고 영에서 유지되므로, 계산기는 그 시점 이후 결과를 영으로 고정한다.

반감기

$[A] = [A]_0/2$를 대입하면 초기 농도에 비례하는 반감기가 얻어진다.

$t_{1/2} = \frac{[A]_0}{2k}$

$[A]_0$에 의존하므로 반응이 진행되어 남은 농도가 줄어들수록 반감기는 짧아진다. 이는 일정한 1차 반감기와 반대이다.

예제

$[A]_0 = 1.0\ \mathrm{M}$이고 $k = 0.01\ \mathrm{M/s}$일 때 60초 후에는 다음과 같다.

반감기는 $t_{1/2} = 1.0/(2 \times 0.01) = 50\ \mathrm{s}$이므로 반응물은 100초에 완전히 소비된다.

속도가 일정하게 유지되는 이유

반응물 농도와 무관한 병목이 반응을 제한할 때 반응은 0차가 된다. 예를 들어 완전히 덮인 촉매 표면에서는 모든 활성 자리가 이미 점유되어 있어 반응물을 더 넣어도 속도를 높일 수 없다. 대표적인 생물학적 예는 효소가 포화된 뒤 간이 일정한 최대 속도로 알코올을 대사하는 것이다. 농도에 의존하는 경우는 1차 적분 속도식 계산기와 2차 적분 속도식 계산기를 비교하고, 측정한 데이터로부터 속도를 구하려면 평균 반응 속도 계산기를 사용한다.