- 締切済み
気固接触反応の速度解析について
2種類の触媒(A触媒、B触媒)を使って気固接触反応を行い、表面反応律速と仮定してLangmuir機構から速度定数を算出しました。 A触媒の場合、活性化エネルギーは150kJ/mol、B触媒の場合は90kJ/molと大きく開きがありました。また、速度定数はA触媒≫B触媒で、A触媒の方が極めて高かったです。 反応機構がA触媒とB触媒で同じなら活性化エネルギーは同じ値をとり、頻度因子に差が出ると思っていました。ですが、この場合活性化エネルギーも大きく差が出ました。ということは、どちらか一方の触媒においてLangmuir機構が成立していないということなのでしょうか?ご教授願います。
- 777kakiki
- お礼率0% (0/1)
- 化学
- 回答数1
- ありがとう数0
- みんなの回答 (1)
- 専門家の回答
みんなの回答
- jamf0421
- ベストアンサー率63% (448/702)
気固接触反応とは気体が固体触媒上で反応して別の気体になる、という状況ですね。 例えば M+*→M* N+*→N* M*+N*→P*+*(or P-2*) P*→P+* として、表面反応律速で、競争吸着、飽和吸着量Sを仮定すれば v=k[M*][N*]=kK1K2PmPnS^2/(1+K1Pm+K2Pn)^2 となりますが、kineticsを決めないと速度定数kは決まらないとおもいます。圧力依存性が上記の式で矛盾しなかったのでしょうか? またこの式では温度に依存するものがk, K1, K2とありますので活性化エネルギーを決めるのは容易ではありません。 どういう測定をなさったかはわからないですが、仮にkが評価できたとして、頻度因子と活性化エネルギーが異なっていても、両方ともLangmuir機構で進行しても構わないと思います。(両方ともLangmuir機構ではないのかも知れない。)M*とかN*とか書いても吸着の仕方が同じとは限らないし、吸着力が大きく異なっていることもあると思います。
関連するQ&A
- 気固接触反応の反応速度解析について
触媒を用いて気固接触反応を行い、反応速度解析結果から触媒の活性化エネルギー及び頻度因子を求めました。ここで、活性化エネルギーは反応に必要とされるエネルギーであり、頻度因子は触媒の活性点の数と考えていいのでしょうか? このように考えると、反応系が異なる場合は活性化エネルギーは反応系によって大きく変わる。一方、頻度因子は数種類の活性点を持つ触媒でない限り、反応系に係わらず一定の値をとると考えていいのでしょうか?詳しい方お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- わかりません(>_<)
ある反応の活性化エネルギー(/E/a = 76kj/mol)が触媒の添加によって低下した(/E/a = 57kj/mol)。 この反応を4℃および37℃で実施した場合、それぞれ触媒の有無での反応速度定数が何倍に変化するかを求めなさい。 また、触媒のない条件で同じ反応を実施した場合、および触媒を添加した条件で同じ反応を実施した場合のそれぞれにおいて、反応温度を4℃から37℃へ上昇させることで反応速度定数が何倍に変化するかを求めなさい。 とあるのですが、活性化エネルギーということでアレニウスの式を使い、 絶対温度に反比例するということで、公式に代入して求めればいいのでしょうか? 反応速度定数が触媒の有無によって変化するのでしょうか? わかるようでなかなかわからなくて・・・ どなたかわかる方いらっしゃいますか?
- 締切済み
- 化学
- 活性化エネルギー、反応速度についての問題。
(1)ある化学反応の活性化エネルギーが20kJ/molとします.0oCのときの反応速度1としたとき,10oCおよび20oCではそれぞれいくつになりますか?ただし,頻度因子は温度によって変わらないものと仮定します. (2)[A]のエネルギーは状態[B]より15kJ/mol高いが,それらは平衡状態にあるとします.温度27oCで[A]の状態の割合を1とすると,状態[B]はいくつになりますか?また127oCでは,状態[A]の割合を1としたときの[B]の割合を求めなさい. 化学の得意な方でわかる方はいらっしゃいませんでしょうか・・・私高校のときに化学を履修していないためレポートの提出期限が近づいているのにまったくわかりません。どうかよろしくお願いします!
- 締切済み
- 化学
- 化学反応について P63
触媒を用いた化学反応に関する一般的説明について、次のA~Eのうち正しいものはいくつあるか。 A 触媒を用いると、活性化エネルギーが大きい反応経路を経由する。 B 反応熱は、触媒があることによって大きくなる。 C 化学反応が終わっても、触媒は変化していない。 D 化学反応の平衡には、影響を与えない。 E 反応によって消費され、反応速度が大きくなる。 答え:2つ CとD でしょうか? 私の下記の理解で合ってますか? A 活性化エネルギーが小さい反応経路を経由する。 B 変化しない。 E 反応によって消費されない。
- ベストアンサー
- 化学
- 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?
- ベストアンサー
- 化学
- 反応速度を実験にて求めた際のアレニウスの式に対する疑問
化学も一通り基礎は学んではいますが、生化学・細胞生物学を専門としている者です。 加圧下、ジエチルエステルとジオールのエステル交換による、簡単な重合反応の反応速度を実験にて求めました。 反応速度は、逆反応はなし・2次反応と仮定し、反応にて副生成するエタノールの留出重量から算出しました。 その後、温度を振って実験を繰り返し、アレニウスの式から、活性化エネルギー・頻度因子を算出しました。 ここまでを一つの実験とします。 さらに、ジオール成分を増減させ仕込み比を変え、加圧圧力を振って、同様にアレニウスの式を求めたところ、頻度因子だけでなく、活性化エネルギーも変化してしまいました。 各々の実験で求めたアレニウスの式の相関係数は極めて高く、また、誤差範囲に収まる再現性も確認されました。それらから単純に考えると、活性化エネルギーは、仕込み比や加圧圧力に影響を受ける、という結論になってしまいます。 反応速度を求めるための、活性化エネルギーを仕込み比や加圧圧力で補正する経験則的な式も作れそうです。 活性化エネルギーは、反応物と生成物 および 触媒に規定されるもので、仕込み比や加圧圧力は、頻度因子に関するファクターだと考えていたのですが、違うのでしょうか?
- 締切済み
- 化学
- Km値(ミカエリス定数)を知ると、律速段階がどこかわかりますか?
Km値(ミカエリス定数)を知ると、律速段階がどこかわかりますか? この分野はど素人で、どなたか教えて頂ければと思います。 物質A → 物質B → 物質C という反応があり、それぞれの反応のKm値が順に50と100の場合だとします。 Km値が小さくなるほど、反応速度が大きくなってしまいます。 上の反応で、Km値が大(反応速度が小の)「物質B → 物質C」 が律速反応と考えていいのでしょうか? それとも、他に律速段階を決める因子がありますか? ご回答、お願い致します。
- ベストアンサー
- 化学