化学反応速度の緩和法の問題について質問です。

質問

化学反応速度の緩和法の問題について質問です。

2度目なのですが、ちょっと情報不足だったようで申し訳ありません；

問題は、アトキンス物理化学下巻の第8版であれば演習問題の22.13a、第6版では25.18(a)です。
該当ページは、第8版で865ページ付近かと思います。

[NH4+]のpKaが25℃で9.25。
[NH4+]+[OH-]→NH3水溶液　の反応速度定数は25℃で4.0×10^10 dm^3/(mol・sec)

NH3へのプロトン移動の速度定数を計算せよ。

25℃で0.15mol/dm^3　のNH3(aq)溶液に温度ジャンプを加えたときの緩和時間はどのようになるか？

プロトンの移動速度定数を導く式を導出することができません・・・。
どなたかご助力お願いします…。

回答No.1

101325 · ベストアンサー

NH3へのプロトン移動は、化学反応式で書けば（式が煩雑になるので電荷は省略、以下同様）

　NH3 + H2O → NH4 + OH

なので正反応の速度 v は k を速度定数として

　v = k[NH3] 　…… H2O が溶媒なので擬１次反応

逆反応は、化学反応式で書けば

　NH4 + OH → NH3 + H2O

なので逆反応の速度 v' は k' を速度定数として

　v' = k'[NH4][OH] 　…… ２次反応

水溶液が平衡状態にあれば

　v = v', Ka = [NH3][H3O]/[NH4], Kw = [H3O][OH]

なので正反応の速度定数 k はこれらの式から求めることができる。

緩和時間は、正反応が１次で逆反応が２次なので、例題22.4と同じやり方で求めることができます。

がんばって下さい。

お礼

お礼が遅れてしまい、もうしわけありません；
必死に解いてました>_<。

無事に回答を導きだすことができました。ありがとうございます。