化学 アレニウスの問題

質問

化学反応について
わからないので教えて下さい

aA+bB⇄cC+dDという反応は正方向に発熱である。平衡定数をK、正方向の反応速度定数をk(正)、逆方向の反応速度定数をk(逆)とすると、K＝k(正)/k(逆)が一般的に成り立つ。

また、正方向のアレニウス式は次の式で表される。
k=Aexp(-E/RT)
ここで、Eは正方向の活性化エネルギー、Tは絶対温度、Rは気体定数である。今平衡定数がK=exp(E/RT)であるとき、この反応の反応熱ΔHをEのみ使って表せ。アレニウス式のAの値は、この反応に関する限り常に一定であるとする。

わかる方いらっしゃったら教えてください。

回答No.1

drmuraberg

＜aA+bB⇄cC+dDという反応は正方向に発熱である。＞

左辺を(+)状態、右辺を(-)状態とすると。
反応は、(+)状態のエネルギレベルから活性化エネルギEの山を
越え、(-)状態へ移行する。
この際、(+)状態より反応熱ΔH分低い（発熱）状態(-)で安定化する。
(+)→(-)への反応速度定数k+は
k+ = Aexp(-E/RT)
(-)→(+)への反応速度定数k-は
k- = Aexp｛-(E+ΔH)/RT｝

K = k+/k- = Aexp(-E/RT)/ Aexp｛-(E+ΔH)/RT｝=exp(ΔH/RT)
=exp(E/RT)

これより、ΔH = E