反応次数について

質問

実験を行って反応次数を求めたのですが、整数になるはずの反応次数が整数になりませんでした。これは何が起こって反応次数が整数にならなかったのですか？

回答No.1

koz7291 · ベストアンサー

よくあることです。それは、その反応の機構によるものです。
　反応をこまかく分析すると、各粒子が実際に反応しあう「素反応(そはんのう)」という変化に分かれます。その素反応同士が、どのように組み合わさって全体の反応を構成しているか、その様式によって、素反応に関与する各物質にかかる反応次数がいくらになるかが決まります。
　例えば、
A→B
という反応があるとします。この反応は、細かく調べてみると、
A→C
C→D
D→B
という三つの段階(素反応)から構成されていることが分かったとします。このときに、A→Cが何回起こってC→Dの変化が起こるか、C→Dの変化が何回起こってD→Bの変化が起こるか、それぞれ異なっている場合があります。すると、全体のA→Bの変化の速度が、Aの濃度の何乗に比例するかは、途中の素反応の組み合わせによって変わってきます。お分かりでしょうか。例えが単純すぎて理解できなければ済みません。
　化学反応の中には、このようにいくつかの素反応が組み合わさって起こる反応のほかに、素反応一つだけの化学反応もあります。これらの組み合わさり方が、とりもなおさず反応機構というものなのであって、それを解明する手段の一つが、実験的に反応次数を決定していくという、JET-LUCKさんが経験された方法なのです。高校で習う範囲では、反応次数が整数のものしか出てこないかもしれませんが、実際の数多くの化学反応の中には、反応次数が整数でないものも、数多く存在します。その原因は、反応機構が個々の反応によって違っているから、ということになります。

お礼

確かに今回の実験の反応式でもいくつかの素反応があります。素反応が関係するとは考えていなかったので、教えていただきありがとうございます。