• 締切済み

反応速度定数

s+q=x これからの反応速度は[s][q]について一次であり、速度定数をk1、k2とする。 s+q=y s+r=z のとき、x.yの生成速度は、それぞれ、k1[s][q],k2[s][q]であり、その比は常にk1:k2となる。 上記内容にてなぜ、[s]と[q]はかけるのか?モル濃度同士をかける意味がいまいち把握できません。kに関しては、速度定数なので温度、圧力に依存するためかけるのは理解できます。 かけるという概念をしっかり把握出来てないのかも知れません。上記の場合、%×%という意味あいになるのでしょうか?粒子が衝突することで速度があがるので[s][q]をかけると濃度が濃くなるような気はしますがしっくりきません。 わかりやすくご説明頂ける方、よろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数10

みんなの回答

  • phosphole
  • ベストアンサー率55% (466/833)
回答No.3

>粒子が衝突することで速度があがるので[s][q]をかけると濃度が濃くなるような気はしますがしっくりきません。 これが分かっているのならそれで良いのですが、何やら変に考えておかしなことになっているように思います。 なお、粒子が衝突することで速度があがる、というのはおかしいですが。 衝突の頻度が上がる>反応速度が上がる、です。 濃度が上がれば衝突の頻度は上がるはずなので、結果として基質の濃度が反応速度に効いてきます。 フラスコの中の狭い空間を観察したときに、反応基質(分子A)を見出す確率は濃度に比例します。それはわかりますよね? 反応速度が分子Aの濃度の一次に比例するなら、この段階で反応速度∝[A]とできます。分子Bについても同じです。両者をくみあわせれば、反応速度∝[A][B]となります。 どうやって次数を決めたのか?というところは、擬一次反応、などの言葉で調べてください。 大変わかりやすい方法です。 アレニウス理論的に考えると、まず反応器質同士が衝突する必要がある。この段階の確率は、両者の濃度に比例するだろう。 しかし、衝突した分子が、ちゃんと100%生成物に行くかはわからない。一般にはそうならないだろう。ぶつかったあと、生成物に行く確率を速度定数kとしておこう。これは反応の種類・基質分子・温度・溶媒といった様々な要因で変化するパラメータ。反応速度式完成。

  • hg3
  • ベストアンサー率42% (382/896)
回答No.2

難しく考えすぎ。 生成速度がsの濃度に比例し、また、qの濃度にも比例するからです。 そしてその比例定数がkということ。 要は、sの濃度が2倍になれば、生成速度が2倍になる。同様にqの濃度が2倍になっても生成速度が2倍になる。 そういう意味です。 つまり、濃度を掛け合わせるという発想が混乱のもとです。

回答No.1

東大出理博、専門は電気化学、分子状酸素の化学、典型属元素の有機化学。 >モル濃度同士をかける意味がいまいち把握できません。 ごもっともです、私は早熟で中学に「教育研修に来た」化学専攻の学生さんを 平衡定数の単位でいじめていました。 自分でもよく分からない。十五年程前物理化学の専門家に笑われた 「抵抗があるのはよく分かる、東大教授でも分かって居ないのがいる、それはモル分率を使うのさ」 あーそうだった、駆け出しの時、先輩の変な論文をモル分率表記に直し曲がったグラフを直線にして 論文を稼いだことがある。

関連するQ&A

  • 平衡定数と反応速度について教えてください

    次の大問2つを解いてください。 1.SO3→SO2+(1/2)O2の反応が平衡に達した (1)SO3の解離度をXとすると平衡時のSO2と(1/2)O2はそれぞれ何モル存在するか。  (2)全圧Patmのときの平衡定数KとX、Pとの関係式を求めよ。   2.反応速度について  (1)N2O5の熱分解反応 N2O5→2NO2+(1/2)O2 は典型的な一次反応である。温度T[K]を変えて反応速度定数k[1/s]をもとめ1/Tを横軸にlnkを横軸にとり両者の関係を図に示すと勾配が -1.22×10^4[K] の直線が得られた。反応の活性化エネルギーを求めよ。ただし、R=8.31[J/Kmol]  (2)上記の反応の318Kにおける反応速度定数は 4.98×10^-4[1/s] であった。半減期を求めよ。

  • アセトアルデヒドの分解反応の速度定数

    試験の問題でアセトアルデヒドの分解反応の問題があるのですが解き方がわかりません。 解き方を教えてください。 問い アセトアルデヒドの分解反応はメチルラジカル(CH3・)によって進行する。 以下の素反応から定常状態近似を使って、メタン生成の速度式をアセトアルデヒドの濃度[CH3CHO]および各速度定数を用いて求めなさい。(ラジカルは ・ で表示しています。) 素反応 1 CH3CHO→CH3・+CHO・      速度定数k1  2 CH3・+CH3CHO→CH4+CH3CO・ 速度定数k2 3 CH3CO→CO+CH3・         速度定数k3 4 2CH3・→C2H6             速度定数k4 この問題に対して私は以下のように考えました。 定常状態近似を使うので中間体のCHO・、CH3・、CH3CO・の 濃度の時間変化がゼロであると考え、 d[CHO・]/dt=k1[CH3CHO]=0 d[CH3・]/dt=k1[CH3CHO]+k3[CH3CO・]     -k2[CH3・][CH3CO・]-k4[CH3・][CH3・]=0 d[CHCO・]/dt=k2][CH3・][CH3CHO]            -k3[CH3CO・]=0 になると考えました。 でも上記式から -d/[CH3CHO]dt=k1[CH3CHO]             +k2[CH3・][CH3CO・] を解こうとしたら解けませんでした。 この問いはどの様にしたらよいのでしょうか? 解き方、どこが間違っているかを教えて欲しいです。 よろしくお願いします。                          

  • 生化学-酵素反応速度論の問題について

    生化学-酵素反応速度論の問題について 以下の問題がわかりません。 〈問1〉 全反応(総括反応) X+Y→2Pにおいて、反応機構は中間体 I を含む下記の三つ素反応で示されるものとする。物質X、Y、I、Pの濃度をそれぞれ[X]、[Y]、[I]、[P]として、下記の(1)~(3)に答えよ。 X→k1→I I→k-1→X I+Y→k2→2P (1)生成物Pの微分型速度式(d[P]/dt)を示せ。 (2)中間体Iの微分型速度式(d[I]/dt)を示せ。 (3)上記の中間体Iの濃度は時間変化しないものと仮定してPの微分型速度式(d[P]/dt)を示せ。 〈問2〉 以下の式(1)に従う酵素反応がある。その反応の定常状態において、ES'の濃度は一定である。 E+S←Ks→ES→k1→ES'→k2→E+P …(1) 律速段階はES'から反応産物Pが生成する段階であり、Xは基質から遊離される部分、ES'は基質の残りの部分が 酵素に結合した複合体を表している。なお、基質Sは大過剰であり、酵素反応中において一定であるものとする。 以下の(1)~(4)に答えよ。 (1)d[ES']/dtを記述し、定常状態におけるES'複合体の濃度を、速度定数と[ES]で表せ。 (2)全酵素濃度Etは、Et=[E]+[ES]+[ES']で表される。Etを[ES]、速度定数、解離定数Ks、基質濃度[S]で表せ。 (3)式(1)の反応速度は、v=k1[ES]で表される。反応速度vを、Et、[S]、Ksと速度定数で表せ。また、実験的に求められるKmを速度定数とKsで、Vmaxを速度定数とEtで表せ。 (4)キモトリプシンの加水分解反応は式(1)に従う。エステルであるp-nitrophenyl acetateをキモトリプシンの基質にしたとき、式(1)のXに該当する物質の構造式を示せ。また、ES'に相当する複合体では基質の残りの部分がどのように酵素に結合しているのかを述べよ。 上記2問がわかりません。 解に導く順序やヒントを示していただければ幸いです。全解答を示していただけたらさらに幸いです。 ちなみに、問1のk1、k-1、k2は右辺から左辺に反応が移項する際の速度定数です。 また、問2の式(1)のKsは可逆反応における解離定数を表しています。 よろしく御願いします。

  • 反応速度論について

    平衡で、A→Bの時の速度定数をK1、B→Aの時の速度定数をk2、Aの初濃度をr、時間tにおけるBの濃度をxとした時の 速度式の積分型の求め方が分かりません。 t=∞のとき、AとBの濃度はr/2とすれば良いのですか?? xeqを使わないで(今出ている文字だけで)解きたいのですがどうすれば良いでしょうか。

  • 反応速度定数を求める問題

    こんにちは!! 薬剤師国家試験の問題です。 解き方、考え方を教えていただければと思い、こちらに投稿させていただくことにしました。 解説がなく考えても分からず、困っています。 『反応開始時には化合物Aのみが存在しており、可逆反応によって化合物Bを生じる。 この正逆両反応とも一次反応で進行している。  k1 A→B  ←  k2 このAとBの濃度の時間変化を下図に示している。 この反応の速度定数k1とk2を求めよ。 ただし、ln2=0.693とする。』 ちなみに答えはk1=0.024、k2=0.006となります。 k1=4k2の関係までは導けたのですが、 その先どう考えていったらいいのかがどうしても分からないのです>< どうかよろしくお願いします。

  • ミカエリス定数の意味

    ミカエリス定数について質問です。 E+S←(k-1) (k1)→ES (k2)→E+P という酵素反応があったとして、 ミカエリス定数Kmは Km=(k-1+k2)/k1 ですよね? ミカエリス定数は、最大反応速度の1/2を与える基質濃度ですが、なぜ、上の式でこの[最大反応速度の1/2を与える基質濃度]を表していることになるのでしょうか? Km=(k-1+k2)/k1と表される理由がわかりません。 自分でも色々調べたのですが、基本的なことすぎて、どこにも詳しく書かれていませんでした。 わかりやすく教えていただけると本当に嬉しいです。 よろしくお願いします。

  • 逐次一次反応-反応速度定数を変化させる要因-

    逐次一次反応-反応速度定数を変化させる要因- 反応速度論につき、勉強を始めたばかりです。 以下の2点について、教えて頂けると嬉しいです。 どちらか1点でも構いませんので、どうぞよろしくお願いします。 =================================================== (1)反応速度と圧力依存性 一般的に、反応速度定数の温度依存性については 「アレニウスの式」で定義されています。 圧力依存性はないのでしょうか? (平衡では圧力依存性は出てきますが、反応速度では  まだ見かけていません) (2)逐次一時反応の速度定数を変える条件 今、A→B→Cという逐次一時反応を考えています。 よくあるモデルですが、A→B(速度定数k1), B→C(速度定数k2)です。 k1,k2の大きさが同程度なのですが、 これをk1>>k2とするための方法として どのようなものが考えられるでしょうか? 温度、圧力、濃度条件の変化etc…考えられるものが 教えて頂けると幸いです。 ================================================== 質問に対する解答、詳しい情報が記載されている 書籍等何でも構いませんので、色々教えて下さい。 よろしくお願い致します。

  • 素反応速度定数の決定

    酵素反応の『素過程』における ミカエリス・メンテン式に出てくる Vmax , Km が判っても、 『素反応速度定数』 を決定出来ないのは何故ですか? それぞれ Vmax=k2e0 Km=(k_-1+k2)/k1 で表され、この k2 が無いからでしょうか?

  • 平衡定数と速度定数で困っています

    ある平衡反応において、平衡定数をK、正反応(左辺から右辺)の速度定数をk1、逆反応(右辺から左辺)の速度定数をk2とおきます。 ここで、平衡状態の時K=k1/k2が成り立つそうなのですが、理由がイマイチわかりません。 どなたかこのバカに理由をご教授ください。お願いします。

  • 基質反応速度式での疑問

    (1)「ミカエリス・メンテンの式に出てくる   Vmax と Km が判っていても、   『素反応速度定数』を決定出来ない。」 と書いてある文があるのですが、何故ですか? 2つの変数が k_1,k_-1,k_2 に依存するからですか? 素過程には k_2 が無い(?)から・・・。 (2)基質阻害の所に載っているグラフで  S 対 1/V をプロットするものがあるのですが、  その傾きから 1/K2ke0 が得られるとあります。  (K2:解離平衡定数 e0:全酵素濃度)  前の式で   v=ke0/(1+K1/S+S/K2)  というのがあるので、  これを使っているのかと思いますが・・・。