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化学反応の速さとしくみ
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#1です。 このままでは微分方程式は解けないので、与件を使って変数を減らします。 [C_I2]=[C_H2] [C_HI]=(1/v)-[C_I2] すると V=d[C_I2]/dt=d[C_H2]=-k1[C_I2]^2+k2((1/v)-[C_I2])^2 となり、この微分方程式は[C_I2]について解けるはずです。 (もしかしたら解けない。^^;)
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ヨウ素と水素からヨウ化水素が生成する反応の式は次のようになります。 I2 + H2 ⇔ 2 HI したがって生成物質からみた生成の速度Vはこの反応が二次反応として V = k [ I2 ] [ H2 ] ここで k は生成の速度定数 反応物質からみた分解の速度V'は V' = k' [ HI ]^2 ここで K' は分解の速度定数 なお、お示しのデータからは生成の速度定数は計算できますが分解の速度定数は反応の平衡定数が与えられていないので計算できませんね。
面倒なのでヨウ素も気体だと仮定して論ずると、分圧(p)を使うか濃度(C)を使うかの差はありますが、結局は微分方程式になります。 反応は I2 + H2 ⇔ 2HI なので、全圧の変化はありません。 簡単のため濃度で表記すると、 V=d[C_I2]/dt=d[C_H2]=-k1[C_I2][C_H2]+k2[C_HI]^2 V'=d[C_HI]/dt=k1[C_I2][C_H2]-k2[C_HI]^2 [C]は物質量(mol数)÷反応容器の容積v(単位は自由) 与件から、 [C_I2]0=1/v、[C_H2]0=1/v、[C_HI]0=0 時間t=0における初濃度 [C_I2]10=0.9/v、[C_H2]10=0.9/v、[C_HI]10=0.2/v 時間t=10における濃度 になります。
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