• ベストアンサー

反応速度式

反応速度式についてお聞きしたいのですが、 A2 = A + A (反応速度定数k1)の反応でAの生成速度を表す式は dA/dt = k1A2 で合っていますか? また、A + A + B2 = 2AB (反応速度定数k2)の場合ABの生成速度を表す式は dAB/dt = k2A^2B2 なんでしょうか? 教えてください。

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.1

一般に反応式がわかるだけでは速度式はわかりません.あくまで速度式は測定して初めてわかるものなのです.あるいは反応の機構がわかっていないといけません.通常は反応速度を測定して機構を推定していくことが多いのですが. したがって,どちらの例もそういうこともあるかもしれないし,そうでないかもしれない,としか言えません. なお,反応式からは以下のことは言えます.これは単に反応の分子数比だけで決まる話だからです. 最初の例の場合,- dA/dt = 2 dA2/dt.これは増減の向きが逆であることと A が2分子消費されると A2 が1分子できることを表しています. 同様に,二つめの式では - dA/dt = -2 dB2/dt = dAB/dt. これ以上のことは言えません.

henry0085
質問者

お礼

回答ありがとうございました。

その他の回答 (1)

noname#62864
noname#62864
回答No.2

No.1のご回答にありますように、反応式からは反応速度式はわからないのが一般的です。 ただ、下の例のように3次反応になることはほとんど考えられません。通常は1次反応か2次反応です。それ以外には、触媒の濃度が関与するような反応もあります。 しかし、単純な3次反応というのは考えにくいです。なぜなら、3個の分子が同時に衝突したときの反応式が3次反応であり、そのようなことは確率を考えればほとんど起こり得ないことだからです。 それと、もう一点意識しておいて欲しいこととして、反応速度定数の単位があります。反応速度式の左辺が同じであるにもかかわらず、右辺の濃度項(mol/lなど)は反応の次数によって変化しています。この違いは反応速度定数の単位によって補正されることになります。 したがって、反応速度定数の単位を見れば、その反応の次数がわかることになります。

henry0085
質問者

お礼

回答ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 可逆反応の速度式

    可逆反応 A⇔B (A→Bの速度定数をK1 B→Aの速度定数K-1)とするときの速度式について、dA/dt = -k1A+k2B、 dB/dt =k1A-k2Bまでは式を立てれるのですが、この式を積分した式の導き出し方がわかりません。 具体的には、第93回薬剤師国家試験 問21の問題の解き方がいまいちよく分かりません。 どうか宜しくお願いします。

  • 反応速度式 衝突による活性

    AとBが衝突し、Aが活性されA*になる。 A+B→A*+B(反応速度定数k1) A*+B→A+B(反応速度定数k2) この場合のd[B]/dtは -k1[A][B]-k2[A*][B] でよろしいのでしょうか?

  • 二次反応速度式についての質問です。

    二次反応速度式についての質問です。 こんばんは。 二次反応速度式なんですけど、 A+A→B という反応式があった場合、私は -(d[A]/dt)=2k[A]^2 だと思ったのですが、教科書では -(d[A]/dt)=k[A]^2 となっており、2がありませんでした。 本当は2kだけれども2kをkとあらわしているだけかなと思いました。 その証拠に、別の反応では反応式の矢印の上に速度定数が記述してあってこれと似たような反応のときには2が付いていました。 しかし、自分の大学の授業ノートを見返してみると、反応式の矢印の上に速度定数が記述してあり、その速度定数をそのまま使ったにも関わらず2が付いていませんでした。 先生の書き間違いか私の写し間違いでしょうか。

  • 反応速度式の展開について教えてください!

    a + b ⇔ c の気体反応では、反応速度式は(1)式になると教科書にあります。  dGc/dx = S/RT × ( k1×Pa×Pb - k2×Pc ) (1)  Gc:気体c のモル流量[mol/min]  V:体積[m3]  R:気体定数  T:温度[T]  x:筒の長さ[m](dxは、筒の微小長さ)  S:筒の断面積[m2]  k1:正反応の反応速度定数  k2:逆反応の反応速度定数  Pa:気体aの分圧  Pb:気体bの分圧  Pc:気体cの分圧 しかし、反応速度式は教科書から、  d[c]/dt = k1[a][b] (2)  -d[c]/dt = k2[c]  (3) となり、(2)式と(3)式から  d[c]/dt = k1[a][b]-k2[c] (4) になります。 また、気体の状態方程式PV=nRTから、n/V =P/RTとなるので、  [a] = Pa/RT  [b] = Pb/RT  [c] = Pc/RT となり、(4)式は(5)式になると思います。  d[c]/dt = k1×Pa×Pb / (RT)^2 - k2×Pc / RT (5) となります。そして、左辺は、  d[c]/dt [mol/m3/min] = dGc/V [mol/min/m3] で、  V[m3] = dx[m]×S[m2] なので、  dGc/(dx×S) になり、最終的には、以下の式に展開されてしまいます。  dGc/dx = S×(k1×Pa×Pb / (RT)^2 - k2×Pc / RT) どうやれば、(1)式に展開できるのでしょうか?無茶苦茶、悩んでいます。 どうか、よろしくお願いします。

  • 反応速度式の展開について教えてください!

    a + b ⇔ c の気体反応では、反応速度式は(1)式になると教科書にあります。  dGc/dx = S/RT × ( k1×Pa×Pb - k2×Pc ) (1)  Gc:気体c のモル流量[mol/min]  V:体積[m3]  R:気体定数  T:温度[T]  x:筒の長さ[m](dxは、筒の微小長さ)  S:筒の断面積[m2]  k1:正反応の反応速度定数  k2:逆反応の反応速度定数  Pa:気体aの分圧  Pb:気体bの分圧  Pc:気体cの分圧 しかし、反応速度式は教科書から、  d[c]/dt = k1[a][b] (2)  -d[c]/dt = k2[c]  (3) となり、(2)式と(3)式から  d[c]/dt = k1[a][b]-k2[c] (4) になります。 また、気体の状態方程式PV=nRTから、n/V =P/RTとなるので、  [a] = Pa/RT  [b] = Pb/RT  [c] = Pc/RT となり、(4)式は(5)式になると思います。  d[c]/dt = k1×Pa×Pb / (RT)^2 - k2×Pc / RT (5) となります。そして、左辺は、  d[c]/dt [mol/m3/min] = dGc/V [mol/min/m3] で、  V[m3] = dx[m]×S[m2] なので、  dGc/(dx×S) になり、最終的には、以下の式に展開されてしまいます。  dGc/dx = S×(k1×Pa×Pb / (RT)^2 - k2×Pc / RT) どうやれば、(1)式に展開できるのでしょうか?無茶苦茶、悩んでいます。 どうか、よろしくお願いします。

  • 反応速度式

    反応物AとBから生成物Cを生成する反応がある。 25℃ではCの生成速度vは、Aのモル濃度[A]だけを2倍すると2倍に、Bのモル濃度[B]だけを1/2倍すると1/4倍になった。 vと[A]および[B]との関係を表す反応速度式を示せ。ただし反応速度定数をkとする。 v=k[A][B]^1/2 ではないですか? v=k[A][B]^2だそうです。 すみません。分かりません。。教えて下さい。

  • 反応機構(反応速度)

    皆さんはじめまして。 shunji304といいます。 私は化学の分野をそれほどやっておらず、私なりに図書館で物理化学の本をあるだけ調べたのですがよく分かりませんでした。 自分なりの考察を書くことがとても恥ずかしいのですが思い切って質問させて頂きました。 よろしくお願いします。 A+B→C 速度定数 k1f…(1) C →A+B 速度定数 k1r…(2) C+B→2D 速度定数 k2 …(3) 1全体の反応式を示せ 2成分A~Dについて濃度の時間変化を示す式を示せ 3間体Cについて定常状態近似を適用し、Aの時間変化をあらわす反応速度式を求めよ。 という課題を物理化学の講義で与えられました。 分からない部分が多数あります。 まず私が考察した事を書かせていただきます。 1全体の反応を表す式なので A+B→C+B→2D 2(1)式より -d[A]/dt=-d[B]/dt=k1f[A][B] (2)式より -d[C]/dt=k1r[C] (3)式より -d[C]/dt=-d[B]/dt=k2[C][B] を用いて 2D→C+Bとして -1/2(d[D]/dt)=-d[C]/dt-d[B]/dt よって d[D]/dt=2(k1r[C]+k1f[A][B]) 3定常状態近似なので d[C]/dt=0 とするまでは分かりましたがここらは分かりません。 恐縮ですが、解き方を教えていただけないでしょうか。

  • 反応速度論

    反応速度論について聞きたいんですが。 『A+B⇔C→D という化学反応でk1 , k1' , k2 をそれぞれA+B⇔Cの正反応の速度定数、A+B⇄Cの逆反応の速度定数、C→Dの速度定数とします。 このとき各A、C、D、について濃度が時間とともにどのように変化するかしきで表しなさい。A、Bの最初の濃度は0でなく、C、Dの最初の濃度は0とする。またA+B⇄Cは平衡であると仮定してよい。』 1. d[A]/dt = -k1[A][B] + k1'[C] 2. d[C]/dt = k1[A][B] - k1'[C] - k2[C] 3. d[D/dt] = k2[C] 4. [C]/([A][B]) = k1/k1' (平衡であると仮定したため) この4個の式が成り立ちますよね。 で、平衡状態の元ではC→Dは一次の反応なので [C] = [C]o e^(-k2t) となります。それで4の式より [C] = k1/k1' [A]o[B]o e^(-k2t) となりますよね。 Cの濃度変化は求められたのですがA、Dについてがよくわかりません。 1の式はどのように解いたらいいのでしょうか? Aの濃度変化がわかれば質量保存から [D] = [A]o - ([A]+[C]) で出せますよね? どなたかわかる方ヒントなどください。よろしくお願いします。

  • 速度式について

    A⇔B⇔Cの平衡反応がある。 A→Bでは反応速度定数はk1、B→Aではk1' B→Cではk2、C→Bではk2'となっている。 ここで、各反応における反応速度式をもとめるのですが、 単純に、 A→Bでは、Va-b=k1[A] B→Aでは、Vb-a=k1'[B] B→Cでは、Vb-c=k2[B] C→Bでは、Vc-b=k2'[C] でいいんでしょうか? 回答よろしくお願いします

  • 反応速度式

    A + B ⇄ C の反応について反応速度式を算出せよ。ただし、 正反応の反応速度定数: k1 逆反応の反応速度定数: k-1 教えてください。お願いします。