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化学変化の速度と平衡

化学変化の速度と平衡. 反応速度の表し方 反応系　Ａ（原系）　　→　　Ｂ（生成系） があるとき、反応速度 ｒ は 単位時間あたりの濃度あるいは 分圧の変化量 で表す。 例．初期濃度 1 mol/L のＡが １時間の反応の後に濃度が 0.24 mol/L だけ減少したとすると、反応速度 ｒ は ｒ ＝ 0.24(mol/L)/3600(sec) ＝ 6.7 X 10 -5 mol/(L sec) （次ページの図参照）. 反応速度がＡの濃度に比例するとき（ １次反応という ） Ａの濃度は時間の経過とともに下図のような曲線となる. なぜ下に凸の曲線となるのだろうか？.

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Presentation Transcript

  1. 化学変化の速度と平衡 反応速度の表し方 反応系　Ａ（原系）　　→　　Ｂ（生成系） があるとき、反応速度ｒは単位時間あたりの濃度あるいは 分圧の変化量で表す。 例．初期濃度 1 mol/LのＡが１時間の反応の後に濃度が 0.24 mol/Lだけ減少したとすると、反応速度ｒは ｒ＝0.24(mol/L)/3600(sec)＝6.7 X 10-5 mol/(L sec) （次ページの図参照）

  2. 反応速度がＡの濃度に比例するとき（１次反応という）反応速度がＡの濃度に比例するとき（１次反応という） Ａの濃度は時間の経過とともに下図のような曲線となる なぜ下に凸の曲線となるのだろうか？

  3. 下に凸の曲線 k：反応速度定数（時間に依存しない）

  4. k：反応速度定数（時間に依存しない） Ａ　＋　Ｂ　＋　Ｃ・・・・・→ という反応があるとき、多くの場合、反応速度は r　＝　k [A]a [B] b [C] ・・・・ と表される。 a+b+・・・：反応次数 kは時間に依存しないが、温度には依存する 反応温度を上げる→反応が速くなる＝kが大きい

  5. アレニウスの式：反応速度定数と温度の関係を表した経験則アレニウスの式：反応速度定数と温度の関係を表した経験則 k = Aexp(–E/RT) A：頻度因子（分子と分子が衝突する確率に関わる項） E：活性化エネルギー（原系と生成系の間のエネルギー障壁） R：気体定数、T：絶対温度 H2 + I2 = 2HI + 53 kJ/mol この反応のエネルギー図は右の通りとなる。活性化エネルギー以上のエネルギーをもつ分子が反応する

  6. 反応速度を変える因子：濃度、温度、触媒 活性化エネルギーを下げて反応速度を増大させる（正触媒） cf.　負触媒：反応速度を低下させる

  7. 化学平衡

  8. 不可逆反応：大きな発熱を伴う反応は逆反応の活性化不可逆反応：大きな発熱を伴う反応は逆反応の活性化 エネルギーが大きくなるために逆反応が進行しない （例．水の生成）

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