• ベストアンサー

化学反応の速度定数

A→Bという1次反応で、Aの減少速度をVa,Bの増加速度をVb,各々の速度定数をka、kbとすると、 Va=ka×[A]と表すことはわかるのですが、 Vb=kb×[A]と表すことができるのが何故なのか わかりません。Vb=kb×[B]では駄目なんでしょうか?この式でもOKなら当然kbの値は違ってきますが・・・。どなたか教えてください!緊急でお願いします!

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

まず副反応が一切起こらず、Aは定量的にBに変換されることを前提にお答えします。さらに、この反応の機構がAの濃度に関して一次であることも前提にして説明します。 Va=Vbであることはわかりますか? すなわち、AとBの分子数の和は常に一定です。減少したAの分子数と増加したBの分子数は等しいのです。ですからAの減少速度VaとBの増加速度Vbは、同一なのです。時間にかかわらず常に一定ですので速度定数kaとkbも同一なのです。ka = kbです。Aの濃度とBの濃度の総和をCと置いてみましょう。Cは常に一定です。すなわち [A] + [B] = [C] = 一定 [A] = [C] - [B] これを Va=ka×[A] に代入すると Va=ka×([C] - [B]) さらにVa=Vb、ka = kbですから Vb=kb×([C] - [B]) どうでしょう? [C] はゼロではない正の定数ですし、[B]にかかる正負の符号がマイナスです。貴方が考えた式 (Vb=kb×[B]) にはなり得ません。 今回は式変形で説明しましたが、本来ならば反応速度論の基礎からきちんと学ぶべきです。バーロー物理化学などの教科書か、反応速度論の入門書を読んでみてください。 東京化学同人から出版されている「反応速度論」 ISBN: 4807905325 をお勧めします。

hiro2000
質問者

お礼

よくわかりました。 ありがとうございます。 もう一度、復習してみます。

関連するQ&A

  • 逐次反応 各速度定数

    ある化学系で,分子BはAについての1次反応A→Bで生成し,自身についての1次 反応B→Cで消滅する.各速度定数をkA,kBとし,いずれの逆反応も無視できるものとする。 この場合反応時間tによる[B]の変化ってどうやって求めるんですか?

  • 高校化学 反応速度と反応式の係数

    化学反応の速度の問題で、分からないところがあります。 『水溶液中の物質A、B、Cの間で次の可逆反応が起こり、十分な時間が経過すれば平衡状態が成立する。 A+B←→2C (実験1) この反応の正反応の速度v1は、AとBのモル濃度の積に比例した。 A、Bの初濃度がいずれも3.0mol/Lのとき、反応開始直後のCの生成速度は9.0×10^(-2)mol/(L・分)であった。 問1 正反応の速度定数kを求めよ』 という問題です。 解き方として、実験よりv1=k[A][B]だからAとBの初濃度を代入すればよく、また正反応の速度をA,BでなくCに着目して考えて、それらをイコールで結べばよい……ということはわかります。 解答には『9.0×10^(-2)=k×(3.0)×(3.0)』とありました。 しかし、反応式におけるA、Bの係数が1でCの係数が2、であるにも関わらず、何故そのままCの生成速度を代入していいのかわかりません。 仮にAの減少速度をVa,Bの減少速度をVb,Cの生成速度をVcとおくと、Va=Vb=Vc/2となり、この問題で与えられた正反応の速度v1とはVa(=Vb)のことだから、代入する値はCの生成速度を1/2しなくてはいけないのでは?と思ってしまいます。 単純化して考えても、AとBが1個ずつ反応したときCが2個できるので、やはりA、Bの減少速度はCの生成速度の1/2ではないのでしょうか? どなたか分かる方がいらっしゃいましたら、また私が何か勘違いしているということを指摘してくださる方がいらっしゃいましたら、ご回答のほうよろしくお願いします。

  • 反応速度

    物理化学の化学反応速度の問題です。 A⇔2B(⇔;平衡状態) で正方向が1次、逆方向が2次の反応の場合の d[A]/dt(Aの単位時間当たりの濃度変化)を求める問題なんですが どうしても解答と一致しないのでどこが間違ってるのかわからず質問させていただきました。 ここからは僕のなりの回答です。 ^の後の()の中が乗数です。 速度定数をka,kbとおくと d[A]'/dt(Aの単位時間あたりの消失量)は 正方向が1次反応なので d[A]'/dt=-ka[A] d[B]'/dt(Bの単位時間あたりの消失量)は 逆方向が2次反応なので d[B]'/dt=-kb[B]^(2) d[A]''/dt(Aの単位時間あたりの生成量)は A⇔2Bより d[A]''/dt=-1/2×d[B]'/dt =1/2×kb[B]^(2) よって d[A]/dt=d[A]'/dt+d[A]''/dt =-ka[A]+1/2×kb[B]^(2) だと思うんですが d[A]/dt=-ka[A]+kb[B]^(2) になると授業で先生が書いていたんですがなぜ1/2がつかないかがわかりません。 よろしくおねがいします。

  • 反応速度と反応速度式

    2NO+O2→2NO2の反応について (1)上記の反応において、ある瞬間のNOの減少速度は4.0×10^-3 mol(L・s)であった。このときのO2の減少速度とNO2の増加速度を求めてください。 (2)NOの濃度を2倍にしたところ、NO2の増加速度は4倍になった。また、O2の濃度を3倍にしたところ、NO2の増加速度は3倍になった。NO2の増加速度について、速度定数をkとして反応速度式を表せ。 解き方がわからず困っています。お手数おかけしますがよろしくお願いします。

  • 反応速度定数を求める問題

     2次の速度式に従う液相反応、A+2B→C、がある。未知の濃度のAを含む溶液にBを初濃度 0.1molLで添加して反応を開始させ、時間の関数としてBの濃度を測定した。反応時間3分でB の濃度はちょうど最初の半分に減少したが、反応開始後約1時間でBの消費はほとんど認め られなくなり、最終的に0.016molLのBが残存することがわかった。この反応の速度定数を求 めよ。 いろいろやってみましたけど、やっぱ最初のA+2B→Cが2次速度式に従うっていうのはどうやって 処理すればいいのかわかりません。 あとAの濃度は未知でBの濃度とひとしいかどうかもわからないですね。 ご回答お願いします。待ってます!

  • 反応速度定数で困ってます

    422 大学への名無しさん New! 2007/08/03(金) 12:40:38 ID:VJGMoRPh0 ある瞬間における反応速度をvとし、その瞬間における反応物の濃度を[A],[B]とする。 v=k[A][B]  kは反応速度定数である。 反応温度が10度上昇するごとに、kの値は2~3倍に大きくなる。 (1)ある反応では温度が10度上昇するとkの値は3.0倍になる。 この反応において、60度では10分間で終了した反応を10度で行うと何分間で終了するか 有効数字二桁で答えよ。ただし、温度以外の条件はすべて等しいものとする。 自分で考えると 温度:反応速度:反応時間 60度: 1 :10分間 10度: 1/15   :x分間 と考えて、でも反応速度を60度のときに1としちゃっていいのかって悩んでて 10度になると、-50度だから1/15倍っていうのはあってると思うんですけど・・。 答えが0.666... となって、なんか違うなぁと思ってます。 どこがまちがっているんでしょうか?

  • 反応速度定数

    書籍でみたのですが、重合反応の二次速度定数(Kp)が0.1(L/mol sec)という記述がありました。 一次、二次はどう違うのでしょうか? また、上記の値から一次反応速度定数(mol/L・sec)にはどういう計算でなおせばよいですか。初期濃度はわかるので、一次反応速度定数がわかれば、系に加えた物質が全て反応しきる時間など計算可能でしょうか? この手の話は理解不足なため、乱文ですいません

  • 化学反応速度論の問題が解けません・・・

    この問題につまずいています・・・どなたかご教授願います! 問 AとBの反応に関するデータから、AとBに関する反応次数を見出せ。また速度定数を求めよ。 [A]/moll-1 [B]/moll-1    初期速度/moll-1s-1 4.5×10^-5    2.3×10^-4     5.0×10^-4 4.5×10^-5    4.6×10^-4     2.0×10^-3 9.0×10^-5    9.2×10^-4     1.6×10^-2 [A]が同じ値になっているところと、[B]が2倍ずつ増えてることをなにか利用できそうなんですが・・・

  • 逆反応の速度定数の問題

    298.15Kにおいて次の反応が平衡にあるとき温度ジャンプを加えたところBとC の濃度がわずかに増加し、緩和時間は3.0μsであった。 A平衡B+C この系の平衡定数は298.15Kで2.0×10∧ー16mol/Lで、BとCの平衡濃度はどちらも2.0×10∧ー4mol/Lであった。1次の正反応と2次の逆反応の速度定数を求めよ。 という問題で、「温度ジャンプ」や「緩和時間」なるものがよくわからず解くことができません。どなたか教えていただけませんか。よろしくお願いします。

  • 化学平衡における反応速度と反応速度式の関係について

    教えて頂きたいことがあります。 化学平衡において、「反応速度」は反応物のモル濃度の減少速度または生成物のモル濃度の増加速度で表す。ただし、着目物質により、「反応速度」は変わる可能性があるので、化学反応式の物質の係数でそれぞれの「反応速度」を割ることで、その反応としての共通の「反応速度v」を定義できる、とあります。 一方、「反応速度式」より、v=([A]^x)×([B]^y)(A、Bは反応物)、X,Yは実験により求める、とあります。 それぞれについては、理解しているつもりですが、この「反応速度v」と「反応速度式v」の関係はどういったものなのでしょうか。 宜しくお願い致します。