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課題　１

課題　１. ※ 　普通方眼紙および両対数グラフ用紙の両方で表示せよ. 反応 速度が　 v = k [J] n で表されるとして、 反応次数 n および速度定数 k を求める。 両辺の常用対数をとると、 log v = log k + n log [J] となり、 log v vs. log [J] のプロットが 直線となれば、その傾きから n が求められる。 与えられたデータから、 log [J] － 2.301 － 2.086 － 1.770 － 1.523

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Presentation Transcript

  1. 課題　１ ※　普通方眼紙および両対数グラフ用紙の両方で表示せよ

  2. 反応速度が　v = k [J]nで表されるとして、反応次数 nおよび速度定数 kを求める。 両辺の常用対数をとると、 log v = log k + n log [J] となり、log v vs. log [J] のプロットが 直線となれば、その傾きから n が求められる。 与えられたデータから、 log [J] －2.301 －2.086 －1.770 －1.523 log v0－6.444 －6.018 －5.387 －4.886 となる。 これをプロットすると、グラフに示すように直線とみなすことができる。 直線上の2点 (－2.25, －6.28), (－1.62, －5.00) より傾き nを計算すると、 (－5.00)－(－6.28) 1.28 n＝------------------------------- ＝ --------- ＝ 2.03 となり、反応次数は2.0次である。 (－1.62)－(－2.25) 0.63 直線の式は y = 2 x + log kとなり、これが点(－1.62, －5.00) を通るので、 log k＝ (－5.00)－2×(－1.62)　＝ －1.76, k＝1.73×10-2 [mol dm-3 s-1]

  3. 普通方眼紙 両対数グラフ

  4. 課題　２ p.884 演習

  5. ◎　速度定数　kの単位　　　　反応速度の単位に合うように決める◎　速度定数　kの単位　　　　反応速度の単位に合うように決める ○　反応速度　　　　　　　　　　　　　　⇒　単位通常　[mol dm-3 s-1] 　　○　　　　 　　　　　　のとき 　　　　単位：　（左辺）　 [mol dm-3 s-1] 　　　　　　　　　（右辺）　[kの単位]×[(mol dm-3) a+b+･･･ ] 　　　　　　これらがつり合うので、 [kの単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1]

  6. ○　　　　 　　　　　　のとき[kの単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1] v = k [A] [B] より、　a = 1, b = 1 よって、　kの単位は[(mol dm-3) 1-(1+1) s-1]、すなわち　[mol-1 dm3 s-1] d[A] 1 d[A] 1 d[A] A の消滅速度は － --------、 反応速度は v＝ ------- ・ --------- ＝ ------- ・ --------- dtνAdt－1 dt d[A] よって、 v＝ k [A] [B] ＝－ ---------- dt d[C] 1 d[C] 1 d[C] (b) C の生成速度は --------、 反応速度は v＝ ------- ・ --------- ＝ ------- ・ --------- dtνCdt3 dt 1 d[C] よって、 v＝ k [A] [B] ＝ ----- ・ ---------- 3 dt

  7. ○　　　　 　　　　　　のとき[kの単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1] v = k [A] [B]2より、　a = 1, b = 2 よって、　kの単位は[(mol dm-3) 1-(1+2) s-1]、すなわち　[mol-2 dm6 s-1] d[A] 1 d[A] 1 d[A] A の消滅速度は － --------、 反応速度は v＝ ------- ・ --------- ＝ ------- ・ --------- dtνAdt－1 dt d[A] よって、 v＝ k [A] [B]2＝－ ---------- dt d[C] 1 d[C] 1 d[C] (b) C の生成速度は --------、 反応速度は v＝ ------- ・ --------- ＝ ------- ・ --------- dtνCdt1 dt d[C] よって、 v＝ k [A] [B]2＝ ---------- dt

  8. 1 d[C] 1 d[C] 1 反応速度 v＝------- ・ --------- ＝ ------ ・ --------- ＝ ------ k [A] [B] [C] νCdt 2 dt2 ○　　　　 　　　　　　のとき[kの単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1] v =(1/2)k [A] [B] [C] より、　a = 1, b = 1, c = 1 よって、　kの単位は[(mol dm-3) 1-(1+1+1) s-1]、すなわち　[mol-2 dm6 s-1]

  9. 1 d[C] 1 d[C] 反応速度 v＝------- ・ --------- ＝ ------ ・ --------- ＝ k [A] [B] [C]-1 νCdt 1 dt ○　　　　 　　　　　　のとき[kの単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1] v = k [A] [B] [C]-1より、　a = 1, b = 1, c = -1 よって、　kの単位は[(mol dm-3) 1-(1+1-1) s-1]、すなわち　[s-1]

  10. 課題　３ p.884 演習

  11. 反応速度を v [Torr s-1], アセトアルデヒドの分圧をpA [Torr], 反応次数を n, 速度定数を k [(Torr)1-n s-1] とすると、　v = kpAn　　と表せる。 与えられた条件より、　　 pA = 363×(100-0.5)/100 = 344.9 [Torr]　のとき　 v=1.07 [Torr s-1], pA= 363×(100-20.0)/100 = 290.4 [Torr]　のとき　 v =0.76 [Torr s-1] これらを速度式に代入すると、 1.07 = k (344.9)n 0.76 = k(290.4)n 辺々割り算して、さらに常用対数をとると、　log (1.07/0.76) = n log (344.9/290.4) 2.0 これより、　n＝1.99

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