化学反応の速度定数

質問

Ａ→Ｂという1次反応で、Ａの減少速度をＶa，Ｂの増加速度をＶb，各々の速度定数をka、kbとすると、
Ｖa＝ka×[Ａ]と表すことはわかるのですが、
Ｖb＝kb×[Ａ]と表すことができるのが何故なのか
わかりません。Ｖb＝kb×[Ｂ]では駄目なんでしょうか？この式でもＯＫなら当然kbの値は違ってきますが・・・。どなたか教えてください！緊急でお願いします！

回答No.1

Organomets · ベストアンサー

まず副反応が一切起こらず、Ａは定量的にＢに変換されることを前提にお答えします。さらに、この反応の機構がＡの濃度に関して一次であることも前提にして説明します。

Va＝Vbであることはわかりますか？　すなわち、ＡとＢの分子数の和は常に一定です。減少したＡの分子数と増加したＢの分子数は等しいのです。ですからＡの減少速度VaとＢの増加速度Vbは、同一なのです。時間にかかわらず常に一定ですので速度定数kaとkbも同一なのです。ka ＝ kbです。Ａの濃度とＢの濃度の総和をＣと置いてみましょう。Ｃは常に一定です。すなわち

[Ａ] + [Ｂ] ＝ [Ｃ] ＝ 一定

[Ａ] ＝ [Ｃ] － [Ｂ]

これを

Ｖa＝ka×[Ａ]

に代入すると

Ｖa＝ka×([Ｃ] － [Ｂ])

さらにＶａ＝Ｖｂ、ka ＝ kbですから

Ｖb＝kb×([Ｃ] － [Ｂ])

どうでしょう？　[Ｃ] はゼロではない正の定数ですし、[Ｂ]にかかる正負の符号がマイナスです。貴方が考えた式 (Ｖb＝kb×[Ｂ]) にはなり得ません。

今回は式変形で説明しましたが、本来ならば反応速度論の基礎からきちんと学ぶべきです。バーロー物理化学などの教科書か、反応速度論の入門書を読んでみてください。

東京化学同人から出版されている「反応速度論」 ISBN: 4807905325 をお勧めします。

お礼

よくわかりました。
ありがとうございます。
もう一度、復習してみます。