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反応機構と反応式の違いってなんですか??

テストの問題で、反応機構を記しなさい、というのと反応式を書きなさい、というのがあったのですが、どちらも反応機構で書いたらだめなんですかね?

私は反応式の種類のひとつに反応機構がある、という認識でした。反応式を書け、という問題で変に矢印とかを書かない方が良いのでしょうか?

A 回答 (4件)

「反応式を書きなさい」という問題で反応機構まで書いてしまうと、



出題者が聞いていないことを余計に答えているように思います。(出題者側じゃないので採点でどうなるかわかりませんが…)

反応式のうちに反応機構は含まれているとは思いますが、

そのような問題であれば、頭の中で反応機構を考え、最終的な反応式を答えにするほうが、スマートな解答になるのでは?と思います。

確かに反応機構は反応の過程を詳細を描いたものですが、だからといってすべて反応機構で書いてしまえばいいという訳ではないと思います。

例えば酸化還元滴定で、反応式ではなくて、イオン反応式がずらっと書かれてたら、
今から実験するぞって時に結局試料と滴定液って何対何で反応するんだ?この試料量だと滴定量どのくらいになるだろう?って困りません?
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「反応式を記しなさい」であれば、何がどういう割合で反応して、何が出来ますか?というのを書けばよく、



「反応機構を記しなさい」であれば、反応式の前後の過程を更に書く必要があるでしょう。

「反応式を書け」という問題に対して、反応機構まで書くとすれば、聞いていないことまで過剰に答えている気がします(私は出題者じゃないので、この感覚が正しいかはわかりませんが…)

「反応式を書け」という問題であれば、頭の中で反応機構を考えて、最終的に反応式がどうなるかをまとめて、それを答えにするのがスマートなのではないかな?と思いました。
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反応式というのは反応前の物質と、反応後の物質を書いて、その間を矢印で結んだものです。

それに対して、反応機構というのは、その途中の過程まで書いたものです。
で、その過程をどのような方法で表すかとか、どの程度詳しく表すかということに関しては、その問の趣旨に沿って考えるべきことです。
たとえば、有機化学反応で、
C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl
のように書いてあれば反応式です。
それに対して、反応の中間体、遷移状態、反応の際の電子の動きなど、反応の過程まで書いたものが反応機構です。また、反応機構はいくつものタイプがあり、典型的なものであれば、その反応機構自体に名前がついています。たとえば、上記の反応の反応機構は二分子的求核置換であり、通常、SN2の略号で示されます。なので、問題によっては、そのSN2というのが出題者の求めている答かもしれません。

いずれにせよ、反応式と反応機構は全く別のものです。「変に矢印とかを・・・」と言われても、反応機構を表す際に、曲がった矢印で電子対の移動を表すのは一般的に行われることです。あなたの言う「変に矢印とかを書く」というのが、そういう矢印のことであるなら、むしろ書くべきです。
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>反応式の種類のひとつに反応機構がある


私なら、反応機構を記述するもののひとつに反応式がある と考えます。
例えば
① NaOH + HCl → NaCl + H2O  という反応式は、酸塩基の中和反応という反応機構のひとつ、
② 2Cu + O2 → 2CuO  という反応式は、酸化反応という反応機構のひとつを表しています。

これらの反応をより細かく機構を説明するなら。
NAOH が乖離し Na+ + OH- となり 、HCl が乖離し H+ Cl- というイオンになる、
OH- は、プロトンH+ を受容する塩基として作用し、H2Oとなる。
というように言えますし、また、もっと難しく原子核の性質まで考えた反応機構を記述することも可能です。


>変に矢印とかを書かない方が良いのでしょうか
これは反応の種類によります。中高の化学では深く踏み込んで教えないのですが、反応には、可逆反応と不可逆反応があるからです。

不可逆反応の例では、炭素や水素が燃える場合でもメタンのような炭化水素が燃える場合でも、反応は一方向にしか起きません。
例えば
C + O2 → CO2↑ の燃焼反応は右矢印一択です。
どうしてそうなのかはギブス自由エネルギー変化やエントロピーという熱力学的なパラメーターが絡んでいて、ここで詳しく説明はできません。

可逆反応の例では、身近な例が思い浮かばないのですが
2NO + O2 ⇔ 2NO2
と、容積や温度、触媒次第で右にでも左にでも、条件次第で反応が進む場合があります、
この場合も 両方向きの 矢印 ”⇔” 本当はこれではなく、→ の下”/”が無いものが上 ←の上の”/”のないものが下で、上下に重ねて表しますよね。
平衡状態や化学平衡が議論されるものはまさしく、可逆反応の例です。

反応式は物質の化学的な変化を表すものなので、例外があるかも知れないですが、基本的に右辺と左辺の間で矢印は必要です。
また、化学反応により生成した物質の性状を表しために、 CO2↑ のように記述しガスが生成することを求められる場合もあります
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