受験化学 31.反応速度2

反応速度の問題は、大きく2系統に分かれるらしいよ。

っていうか、勝手に先生が分けてるだけかもしれないけど、さっきまでやったのが反応速度はいくらになるか?今の濃度はいくら?というような問題で、もう1つが反応速度式を求める問題ね。

やり方が全然違うから、最初にどっちの問題なのかを考えてから解こうね。

まずは、反応速度に大きく関係している活性化エネルギーについて一緒に勉強しよう。

 

 

活性化エネルギー

 

活性化状態…化学反応が進み、反応物が生成される前のエネルギーの高い不安定な状態

活性化エネルギー…その活性化状態になるためのエネルギー

 

 

反応が進むには、活性化状態という過程を経る必要があるんだね。

 

 

I2H2 ⇄ 2HI9KJの反応の進み方

 

p.167-2

 

 

H2とI2が反応してHIになるときのエネルギー図を上に書いたよ。

H2とI2から2HIになるのは9kJの発熱反応。

だから、安定になる方向ね。

でも、実際には活性化状態という不安定な状態を経なければいけないから、活性化エネルギーの174kJのエネルギーがなければ反応は進行しないよ。

活性化エネルギーは実際の反応速度を決めていて、活性化エネルギーが小さい方が反応が起きやすくなるよ。

つまり、速い反応ってことね。

 

みくるMEMO

活性化エネルギーが低いときは速い反応。

 

 

一般的に反応速度を上げる方法は下の4種類があるよ。

 

反応速度をUPさせる要因

 

・濃度(分圧)が高いほど反応速度はUPする。

(粒子が多いと衝突が多くなるため)

p.168-2p.168-3

・温度が高いほど速度定数がUPする(通常10℃で2〜3倍)。

(粒子のスピードが速くなるため)

p.168-4

 

・固体の場合は粉末にした方が反応速度がUPする。

(粉末にした方が表面積が大きくなるため)

・触媒を加える

(活性化エネルギーが小さくなるため)。

 

上の低温と高温の分子の数の分布のグラフを見てくれる?

高温の方がエネルギーが高い粒子の割合が多いことわかるよね。

分子と分子が衝突してから反応が起きるんだけど、そのときに、活性化エネルギー以上のエネルギーを持った粒子同士が衝突しなければ反応は起きないよ。

低温と高温を比べたら、高温の方が反応できる粒子の割合が多いのがわかるね。

 

 

 

触媒

 

自分自身は変化せず反応速度を大きくする物質

 

均一触媒…反応物と均一に混合した状態で働く触媒

(液体+液体など)

不均一触媒…反応物と均一に混合しない状態で働く触媒

(気体+固体など)

 

触媒のイメージ

p.169-2

 

 

触媒の表面に物質が吸着すると活性化状態になりやすくなる

(つまり活性化エネルギーが小さくなる)。

 

触媒と活性化エネルギー

 

p.169-3

 

 

でも反応熱の大きさは変わらないよ。

 

 


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