5化学平衡.pptVIP

○　化学反応の速度 　　　　? 反応のある時点（たいていは反応開始時、ξ＝0）について数値 　　　　 として示すことが可能 　　　　? その時点での速度を表しているだけ 　　　　? 反応がさらに進行、反応物や生成物の量が変化、 　　　　　 同じ反応でも別の初期条件　　→　速度の値は変化 　　　　初濃度が違っていても当てはめられる反応速度があれば便利 ○　初速度 　　　　? 反応物の量で決まる　（ほとんどの反応） 　　　　? 一部，またはすべての種類の反応物の濃度のべきに比例 　　　　　　（実験的にわかっている） 　　一般的化学反応 反応速度式 (20.6)を等式で表すために比例定数 k を導入 　　○　比例定数 k : 反応の速度定数　（rate constant） 　　　　　? 速度式のなかに含まれている物質の濃度に無関係 　　　　　? 温度に依存 　　　　　? 単位　　反応速度の単位に合うように決める 　　○　指数 m, n:　反応次数 （reaction order） 　　　　　? m: A, n: Bについての反応次数 　　　　　? 通常は正の小さな整数 　　　　　? 負の整数やゼロ、小数の場合もある 　　　　　? 反応次数の合計：　全反応次数（overall reaction order） 　　○　反応速度式 （rate equation） 　　　　　? 実験的に決定 　　　　　　　　いろいろな初濃度の条件のもとで実験を行って初速度を測定 　　　　　　　　　→　それぞれの反応次数と速度定数を決定 0.25 = 1/4 = 2-2, 0.50 = 1/2 = 2-1, 課題 １ P. 786 反応速度　R　＝　k [A]x [B]y [C]z ln R = ln k + x ln [A] + y ln [B] + z ln [C] 課題 2 P. 786 ○　反応速度が一種類の成分の量のみに依存する場合 ○　Aについての反応次数がふつうの整数の場合 　　　　　　微積分を使うため，速度を時間当りの量の変化で表示 　　　　　　　　→　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を使用 　　　　　　反応物Aについて考えると，反応速度は 　　　　　　と書け、注目する速度は 　　　　　　となる。 20．3　　典型的な初速度式 １次反応の速度式 ○　－次反応　（first-order reaction） 　　　　? 速度が，次数が1の速度式に従う反応 　　　　? 放射性物質の自然崩壊や生体内での代謝反応など， 多くの化学反応が一次反応 　　変数分離、整理すると 　　反応開始時刻 ti 　においてAの量が［A］i， 　　　終了時刻 tf ［A］f であるとして積分 左辺の対数の分母と分子を入れ替え 時刻 t = 0 におけるAの量を　初期量［A］0， t = t 　　　　　　　　　　　　［A］ｔ 積分型の一次反応速度式 W MV モル濃度 ＝ 積分型の一次反応速度式 反応率（原料転化率）αによる表示 　　　　　　　　　　　　[A]0 － [A]t 時刻 t における　 反応率　α = より 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [A]0 [A]t = (1－α) [A]0 よって 式(20.14)は、 1 　　　　　　 ln　　　　　　= －ln（1－α） = kt 1－α 　　　　　　 例題 20.3　別解 1.50 時間後の反応率をαとすると、残存率は １－α である 一次反応では －ln（１－α） = kt が成り立つ k = 4.403×10-4 s-1 より、 －ln（１－α） = (4.403×10-4)×(1.50×3600) = 2.378 よって　１－α= e-2.378 = 9.27×10-2 HNCの初期量は 1.000 g であるから、 残存量は 9.27×10-2 g である 一次反応の特徴 より (20.15) (20.16) ○　半減期　（half-life） t1/2 　　　 反応物が半分になるのに要する時間 ○　一次反応では、 t