課題　１ ※　普通方眼紙および両対数グラフ用紙の両方で表示せよ.

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1 課題　１ ※　普通方眼紙および両対数グラフ用紙の両方で表示せよ

2 反応速度が　v = k [J]n で表されるとして、反応次数 n および速度定数 k を求める。
両辺の常用対数をとると、 log v = log k + n log [J] となり、log v vs. log [J] のプロットが 直線となれば、その傾きから n が求められる。 与えられたデータから、 　　　log [J] － － － －1.523 log v － － － － となる。 これをプロットすると、グラフに示すように直線とみなすことができる。 直線上の2点 (－2.25, －6.28), (－1.62, －5.00) より傾き n を計算すると、 　　　　　 (－5.00)－(－6.28) n ＝ ＝ ＝ となり、反応次数は2.0次である。 　　　　　(－1.62)－(－2.25) 直線の式は y = 2 x + log k となり、これが点(－1.62, －5.00) を通るので、 　　log k ＝ (－5.00)－2×(－1.62)　＝ －1.76, k ＝1.73×10-2 [mol dm-3 s-1]

3 普通方眼紙 両対数グラフ

4 課題　２ p. 884 演習

5 ◎　速度定数　k の単位　　　　反応速度の単位に合うように決める
　　○　反応速度　　　　　　　　　　　　　　⇒　単位通常　[mol dm-3 s-1] 　　○　　　　 　　　　　　のとき 　　　　単位：　（左辺）　 [mol dm-3 s-1] 　　　　　　　　　（右辺）　[k の単位]×[(mol dm-3) a+b+･･･ ]　 　　　　　　これらがつり合うので、 [k の単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1]

6 ○　　　　 　　　　　　のとき　　　 [k の単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1]　　　
v = k [A] [B] より、　a = 1, b = 1 よって、　k の単位は [(mol dm-3) 1-(1+1) s-1]、すなわち　 [mol-1 dm3 s-1] d[A] d[A] d[A] A の消滅速度は － 、 反応速度は v ＝ ・ ＝ ・ dt νA dt － dt 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 d[A]　　　 よって、 v ＝ k [A] [B] ＝－ dt 　　 　　　　　　　　　　　 d[C] d[C] d[C] (b) C の生成速度は 、 反応速度は v ＝ ・ ＝ ・ dt νC dt dt 　　　　　　　　　　　　　　　　　 d[C]　　　 よって、 v ＝ k [A] [B] ＝ ・ dt

7 ○　　　　 　　　　　　のとき　　　 [k の単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1]　　　
v = k [A] [B]2 より、　a = 1, b = 2 よって、　k の単位は [(mol dm-3) 1-(1+2) s-1]、すなわち　 [mol-2 dm6 s-1] d[A] d[A] d[A] A の消滅速度は － 、 反応速度は v ＝ ・ ＝ ・ dt νA dt － dt 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 d[A]　　　 よって、 v ＝ k [A] [B]2 ＝－ dt 　　 　　　　　　　　　　　 d[C] d[C] d[C] (b) C の生成速度は 、 反応速度は v ＝ ・ ＝ ・ dt νC dt dt 　　　　　　　　　　　　　　　　　 d[C]　　　 よって、 v ＝ k [A] [B]2 ＝

8 d[C] d[C] 反応速度 v ＝ ・ ＝ ・ ＝ k [A] [B] [C] νC dt dt ○　　　　 　　　　　　のとき　　　 [k の単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1]　　　 v = (1/2) k [A] [B] [C] より、　a = 1, b = 1, c = 1 よって、　k の単位は [(mol dm-3) 1-(1+1+1) s-1]、すなわち　 [mol-2 dm6 s-1]

9 d[C] d[C] 反応速度 v ＝ ・ ＝ ・ ＝ k [A] [B] [C]-1 νC dt dt ○　　　　 　　　　　　のとき　　　 [k の単位] ＝ [(mol dm-3) 1-(a+b+･･･) s-1]　　　 v = k [A] [B] [C]-1 より、　a = 1, b = 1, c = -1 よって、　k の単位は [(mol dm-3) 1-(1+1-1) s-1]、すなわち　 [s-1]

10 課題　３ p. 884 演習

11 反応速度を v [Torr s-1], アセトアルデヒドの分圧をpA [Torr], 反応次数を n,
速度定数を k [(Torr)1-n s-1] とすると、　v = k pAn 　　と表せる。 与えられた条件より、　　 　　　　　pA = 363×( )/100 = [Torr]　のとき　 v = 1.07 [Torr s-1], pA = 363×( )/100 = [Torr]　のとき　 v = 0.76 [Torr s-1] これらを速度式に代入すると、 1.07 = k (344.9) n 0.76 = k (290.4) n 辺々割り算して、さらに常用対数をとると、　log (1.07/0.76) = n log (344.9/290.4) 2.0 これより、　n ＝ 1.99