反応速度論

質問

温度ともに反応速度が上昇する理由は２つ考えられると思います。
(1)分子衝突の数の増加
(2)分子エネルギーの増加
です。しかし、実際の反応速度上昇への寄与が(2)方が各段位に大きいそうです。それはなぜですか？
式などで示してもらえるとうれしいです。

もう１つ質問があります。
触媒有効係数とはどのような意味なのでしょうか？

よろしくお願いします

回答No.2

foli · ベストアンサー

反応速度論における反応速度上昇には確かに（１）と（２）があります。
化学反応が発生する時に必要なものに活性化エネルギーというものがあります。
結合は電子によるものですが電子同士は反発するのでそのままでは分子同士が接近出来なく組み換えが起こらず化学反応は起こりません。電子の反発よりも大きな運動エネルギーを与えることにより初めて電子の反発に打ち勝って衝突が出来反応は起こります。（磁石のN極同士を近づけるのに力が要るのと似ていますね。）
反発に打ち勝つのに必要なエネルギーが活性化エネルギーです。活性化エネルギー以下のエネルギー（運動）では幾ら衝突しても反応は有効にはなりません。
反応には衝突する→反発に打ち勝つ→反応というプロセスがあるわけです。
（１）は速度を上げて衝突確率を上げて反応速度を上げるということです。衝突確率は速度を上げるより濃度を上げた方が簡単でありますし確率論的にも衝突数は増えます。箱の中の玉の個数と速度を変化させてぶつかる確率を考えれば分かりやすいと思います。
（２）は分子の運動エネルギーを増加させる事によって活性化エネルギー以上のエネルギーを得る事により反応が起こるようにするということです。
分子の運動エネルギーも全ての分子が同じではなく差があります。活性化エネルギー以上の運動エネルギーを持つ分子の割合を増やす事により反応する分子数は増加します。衝突した時反応する割合を増やすことにより反応速度が上がります。

式に関しては複雑になるので端折りますが衝突しても有効にならないので（１）は無視されて（２）が重要だと思えば良いかと思います。

触媒有効係数とは簡単にいえば触媒を使用した時の理想の反応速度と実際の反応速度の比です。
理想通り反応した場合に１とされますが実際はありえないので有効係数＜１となります。
上記の理想という状態も定義されていますが省略します。

お礼

遅くなりましてすみません。詳しい説明とても参考になりました。ありがとうございます

回答No.1

SortaNerd

衝突数∝速度
分子エネルギー∝速度^2

だと思います。

お礼

遅くなってすみません。回答ありがとうございます