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22・5 反応速度の温度依存性
◎ たいていの反応
温度が上がると速度が増加
# 多くの溶液内反応
1.82
< k(35℃)/ k(25℃) <
酢酸メチルの加水分解
(a) アレニウスパラメーター
◎ 多くの反応
ln k vs 1/T のプロット ⇒ 直線
アレニウスの式
パラメーター
A: 頻度因子(前指数因子)
Ea: 活性化エネルギー
4.13
スクロースの加水分解
課題 1
課題提出時にはグラフを添付すること
課題 2
(b) アレニウスパラメーターの解釈
◎ アレニウスパラメーター
純粋に実験的なパラメーター (本章)
活性化エネルギー Ea の意味
速度式の解釈
22・6 素反応
◎ たいていの反応
一連のステップからできている
各ステップ:
素反応
# 素反応の例
・ ある1個のH原子が,ある1個のBr2分子を攻撃
⇒ HBr 1 分子とBr 1 原子を生じる
◎ 素反応の分子度
・ 1分子反応
・ 2分子反応
素反応で互いに接近して反応する分子(原子,イオン)の数
1個の分子の分解、異性化
2個の分子が衝突、エネルギー,原子,原子群の交換
◎ 分子度 ⇔ 反応次数
・ 反応次数 実験的に決まる量、実測の速度式から得られる
・ 分子度
機構のなかの各ステップとして提案された素反応に関する量
◎ 1分子素反応の速度式
・ ある短い時間
原系について1次
(分解するA分子の数) ∝ (分解しうる候補分子の数)
初めのA分子 1000個 ⇔ 100個
同じ時間内に分解を起こす数は10倍
⇒ (Aの分解速度) ∝ [A]
◎ 2分子素反応の速度式
原系について2次
・ (素反応の速度) ∝ (原系分子同士が出会う頻度)
∝ (それぞれの濃度)
22・7 逐次素反応
◎ 中間体 (I) を生成して進行する反応
# 放射性元素の壊変系列 (時間は半減期)
・ このタイプの反応の特性
各物質の濃度の正味の変化速度に対する速度式
(a) 濃度の時間変化
・ A の1分子分解の速度
・ 中間体 I
ka[A] の速度で生成、kb[I] の速度で分解
⇒ 正味の生成速度
・ 生成物 P
(A は減少のみ)
kb[I] の速度で生成
(I は増加&減少)
(P は増加のみ)
A の初濃度: [A]0
これを
[I]0 = 0 の条件でこれを解くと、
[A] + [I] + [P] =[A]0 より、
⇒
に代入して整理すると
課題 3

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