○ 化学反応の速度     ・ 反応のある時点(たいていは反応開始時、ξ=0)について数値      として示すことが可能

Slides:



Advertisements
Similar presentations
課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること. この反応が1次であることを示すためには、 ln ([N 2 O 5 ] 0 / [N 2 O 5 ]) vs. t のプロットが原点を通る直線となることを示せばよい。 与えられたデータから、 t [s] ln ([N.
Advertisements

22 ・ 3 積分形速度式 ◎ 速度式: 微分方程式 ⇒ 濃度を時間の関数として得るためには積分が必要 # 複雑な速度式 数値積分 (コンピューターシミュ レーション) # 単純な場合 解析的な解(積分形速度式) (a)1 次反応 1次の速度式 の積分形 [A] 0 は A の初濃度 (t = 0 の濃度.
1 運動方程式の例2:重力. 2 x 軸、 y 軸、 z 軸方向の単位ベクトル(長さ1)。 x y z O 基本ベクトルの復習 もし軸が動かない場合は、座標で書くと、 参考:動く電車の中で基本ベクトルを考える場合は、 基本ベクトルは時間の関数になるので、 時間で微分して0にならない場合がある。
4・6 相境界の位置 ◎ 2相が平衡: 化学ポテンシャルが等しい     ⇒ 2相が共存できる圧力と温度を精密に規定     ・相 α と β が平衡
相の安定性と相転移 ◎ 相図の特徴を熱力学的考察から説明 ◎ 以下の考察
1.ボイルの法則・シャルルの法則 2.ボイル・シャルルの法則 3.気体の状態方程式・実在気体
◎ 本章  化学ポテンシャルという概念の導入   ・部分モル量という種類の性質の一つ   ・混合物の物性を記述するために,化学ポテンシャルがどのように使われるか   基本原理        平衡では,ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ ◎ 化学  互いに反応できるものも含めて,混合物を扱う.
原子核物理学 第3講 原子核の存在範囲と崩壊様式
医薬品素材学 I 1 物理量と単位 2 気体の性質 1-1 物理量と単位 1-2 SI 誘導単位の成り立ち 1-3 エネルギーの単位
反応ギブズエネルギー  ΔrxnG (p. 128).
医薬品素材学 I 3 熱力学 3-1 エネルギー 3-2 熱化学 3-3 エントロピー 3-4 ギブズエネルギー 平成28年5月13日.
近似アルゴリズム 第10章 終了時刻最小化スケジューリング
プログラミング論 I 補間
化学反応式 化学反応:ある物質が別の物質に変化 反応物 → 生成物 例:酸素と水素が反応して水ができる 反応物:酸素と水素 生成物:水
課題 1.
x: 質量モル濃度を mol kg-1 単位で   表した時の数値部分 上の式は実験(近似)式であり、 ½乗に物理的な意味はない。
数楽(微分方程式を使おう!) ~第5章 ラプラス変換と総仕上げ~
薬学物理化学Ⅲ 平成28年 4月15日~.
最尤推定によるロジスティック回帰 対数尤度関数の最大化.
10mMの酢酸が完全に電離している時のpHは?
(b) 定常状態の近似 ◎ 反応機構が2ステップを越える ⇒ 数学的な複雑さが相当程度 ◎ 多数のステップを含む反応機構
22・5 反応速度の温度依存性 ◎ たいていの反応 温度が上がると速度が増加 # 多くの溶液内反応
需要の価格弾力性 価格の変化率と需要の変化率の比.
数楽(微分方程式を使おう!) ~第4章 他分野への応用(上級編)~
生物機能工学基礎実験 2.ナイロン66の合成・糖の性質 から 木村 悟隆
速度式と速度定数 ◎ 反応速度 しばしば反応原系の濃度のべき乗に比例 # 速度が2種の原系物質 A と B のモル濃度に比例 ⇐ 速度式
回帰分析の結果、直線の傾きは ×104 と求められ、 EA = -(傾き)×R = (2.71×104)×8.31
◎ 本章  化学ポテンシャルという概念の導入   ・部分モル量という種類の性質の一つ   ・混合物の物性を記述するために,化学ポテンシャルがどのように使われるか   基本原理        平衡では,ある化学種の化学ポテンシャルはどの相でも同じ ◎ 化学  互いに反応できるものも含めて,混合物を扱う.
緩衝液-buffer solution-.
課題 1 P. 188.
合成伝達関数の求め方(1) 「直列結合 = 伝達関数の掛け算」, 「並列結合 = 伝達関数の足し算」であった。
演習課題 1 (P. 137).
電磁気学C Electromagnetics C 5/28講義分 電磁波の反射と透過 山田 博仁.
2 物質の膜透過機構  吸収・分布・代謝・排泄の過程は、生体膜を透過することが基本.
(d) ギブズ - デュエムの式 2成分混合物の全ギブスエネルギー: 化学ポテンシャルは組成に依存
ランダムグラフ エルデシュとレーニイによって研究された.→ER-model p:辺連結確率 N:ノード総数 分布:
22章以降 化学反応の速度 本章 ◎ 反応速度の定義とその測定方法の概観 ◎ 測定結果 ⇒ 反応速度は速度式という微分方程式で表現
小テスト(10月24日) 1.拡散係数について以下の問いに答えよ ①単位は? ②gas中、液中、固体中におけるオーダーは?
課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること.
(昨年度のオープンコースウェア) 10/17 組み合わせと確率 10/24 確率変数と確率分布 10/31 代表的な確率分布
変換されても変換されない頑固ベクトル どうしたら頑固になれるか 頑固なベクトルは何に使える?
相の安定性と相転移 ◎ 相図の特徴を熱力学的考察から説明 ◎ 以下の考察
中学数学1年 3章 方程式 §1 方程式とその解き方 (6時間).
FUT 原 道寛 学籍番号__ 氏名_______
情報処理Ⅱ 第2回:2003年10月14日(火).
FUT 原 道寛 学籍番号__ 氏名_______
課題 1 P. 188.
Chapter 26 Steady-State Molecular Diffusion
(d) ギブズ - デュエムの式 2成分混合物の全ギブスエネルギー: 化学ポテンシャルは組成に依存
4. システムの安定性.
化学1 第12回講義        玉置信之 反応速度、酸・塩基、酸化還元.
◎ 本章  化学ポテンシャルの概念の拡張           ⇒ 化学反応の平衡組成の説明に応用   ・平衡組成       ギブズエネルギーを反応進行度に対してプロットしたときの極小に対応      この極小の位置の確定         ⇒ 平衡定数と標準反応ギブズエネルギーとの関係   ・熱力学的な式による記述.
22・3 積分形速度式 ◎ 速度式: 微分方程式 ⇒ 濃度を時間の関数として得るためには積分が必要
22・3 積分形速度式 ◎ 速度式: 微分方程式 ⇒ 濃度を時間の関数として得るためには積分が必要
課題 1 N3H N3H 3 3 N2 H2 N2 H2.
課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること.
α decay of nucleus and Gamow penetration factor ~原子核のα崩壊とGamowの透過因子~
課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること.
モデルの微分による非線形モデルの解釈 明治大学 理工学部 応用化学科 データ化学工学研究室 金子 弘昌.
課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること.
相の安定性と相転移 ◎ 相図の特徴を熱力学的考察から説明 ◎ 以下の考察
課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること.
情報処理Ⅱ 第2回 2004年10月12日(火).
電解質を添加したときの溶解度モデル – モル分率とモル濃度
V = VW nW + VE nE ヒント P142 自習問題5・1 溶液の体積を 1000 cm3 とすると、 溶液の質量は?
外部条件に対する平衡の応答 ◎ 平衡 圧力、温度、反応物と生成物の濃度に応じて変化する
弾力性 労働経済学.
固体→液体 液体→固体 ヒント P131  クラペイロンの式 左辺の微分式を有限値で近似すると?
ヒント (a) P. 861 表22・3 積分型速度式 のどれに当てはまるか? (b) 半減期の定義は?  
ヒント.
Presentation transcript:

○ 化学反応の速度     ・ 反応のある時点(たいていは反応開始時、ξ=0)について数値      として示すことが可能     ・ その時点での速度を表しているだけ     ・ 反応がさらに進行、反応物や生成物の量が変化、       同じ反応でも別の初期条件  → 速度の値は変化     初濃度が違っていても当てはめられる反応速度があれば便利 ○ 初速度     ・ 反応物の量で決まる (ほとんどの反応)     ・ 一部,またはすべての種類の反応物の濃度のべきに比例       (実験的にわかっている)   一般的化学反応

反応速度式 (20.6)を等式で表すために比例定数 k を導入 ○ 比例定数 k : 反応の速度定数 (rate constant)      ・ 速度式のなかに含まれている物質の濃度に無関係      ・ 温度に依存      ・ 単位  反応速度の単位に合うように決める   ○ 指数 m, n: 反応次数 (reaction order)      ・ m: A, n: Bについての反応次数      ・ 通常は正の小さな整数      ・ 負の整数やゼロ、小数の場合もある      ・ 反応次数の合計: 全反応次数(overall reaction order)   ○ 反応速度式 (rate equation)      ・ 実験的に決定         いろいろな初濃度の条件のもとで実験を行って初速度を測定          → それぞれの反応次数と速度定数を決定

0.25 = 1/4 = 2-2, 0.50 = 1/2 = 2-1,

課題 1 P. 786

反応速度 R = k [A]x [B]y [C]z ln R = ln k + x ln [A] + y ln [B] + z ln [C]

課題 2 P. 786

20.3 典型的な初速度式 ○ 反応速度が一種類の成分の量のみに依存する場合 ○ Aについての反応次数がふつうの整数の場合 20.3  典型的な初速度式 ○ 反応速度が一種類の成分の量のみに依存する場合 ○ Aについての反応次数がふつうの整数の場合       微積分を使うため,速度を時間当りの量の変化で表示         →                          を使用       反応物Aについて考えると,反応速度は       と書け、注目する速度は       となる。

1次反応の速度式 ○ -次反応 (first-order reaction) ・ 速度が,次数が1の速度式に従う反応     ・ 速度が,次数が1の速度式に従う反応     ・ 放射性物質の自然崩壊や生体内での代謝反応など, 多くの化学反応が一次反応   変数分離、整理すると   反応開始時刻 ti  においてAの量が[A]i,    終了時刻 tf [A]f であるとして積分

左辺の対数の分母と分子を入れ替え 時刻 t = 0 におけるAの量を 初期量[A]0, t = t             [A]t 積分型の一次反応速度式

W MV モル濃度 =

反応率(原料転化率)αによる表示 積分型の一次反応速度式 [A]0 - [A]t 時刻 t における 反応率 α = より [A]0 [A]t = (1-α) [A]0 よって 式(20.14)は、 1        ln      = -ln(1-α) = kt 1-α

例題 20.3 別解 1.50 時間後の反応率をαとすると、残存率は 1-α である 一次反応では -ln(1-α) = kt が成り立つ k = 4.403×10-4 s-1 より、 -ln(1-α) = (4.403×10-4)×(1.50×3600) = 2.378 よって 1-α= e-2.378 = 9.27×10-2 HNCの初期量は 1.000 g であるから、 残存量は 9.27×10-2 g である

一次反応の特徴 より (20.15) (20.16)

半減期 ○ 半減期 (half-life) t1/2 反応物が半分になるのに要する時間 ○ 一次反応では、     反応物が半分になるのに要する時間 ○ 一次反応では、 t = t1/2 のとき、[A]t / [A]0 = 50% より、 [A]0 [A]0/[A]0 100% ln = ln = ln = k t1/2 [A]t [A]t/[A]0 50% 初期量[A]0とは無関係で,速度定数にのみ依存

課題 3 P. 786

2次反応の速度式 ○ 二次反応 (second-order reaction) ・ 速度が,次数が2の速度式に従う反応 変数分離、整理すると     ・ 速度が,次数が2の速度式に従う反応       変数分離、整理すると    時刻 t におけるAの量を[A]t,初期量を [A]0として積分 (課題4)

y = m x + b

2次反応の半減期

課題 4 P. 786

課題 5 P. 787