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新型コロナウイルスはオゾン雰囲気下で分解するそうです。
例年、ゴールデンウイークを過ぎた頃から、東京一都3県で光化学スモッグ注意報が
毎日のように発令されます。光化学スモッグの原因物質は空気中の酸素と太陽光の紫外線
で出来るオゾンです。市区町村はヨウ化カリウム水溶液へ大気をバブリングして、大気中
のオゾン濃度を測定します。人体に有害な濃度になると光化学スモッグ注意報を発令します。
発令の期間はおおよそ、5月~10月です。
大気汚染に悩む都会ですが、禍を転じて福と為すの例え通り
一番に回復するのは都市部ではありませんか?
教えて下さい。

質問者からの補足コメント

A 回答 (55件中1~10件)

No.54について、ちょっと訂正。



> 例えば、「k₁→>>k₁←」かつ、k₁←>>k2の場合、[N₂O₂]=1/2[NO]となるようには思えないのですが。

例えば、「k₁→>k₁←」かつ、k₁←>>k2の場合、[N₂O₂]=1/2[NO]となるようには思えないのですが。
カギカッコの部分について、>>で平衡と呼ぶにはちょっと問題いありですね。
>に訂正します。
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この回答へのお礼

こんなにも食らいついて、離してくれなかったのは lon_donburi_dgeさんが初めてでした。
勉強熱心でもありました。敬意を表して、ベストアンサーにさせて頂きます。
ありがとうございました。

お礼日時:2020/05/13 17:11

> アメリカでベストセラーになった小説「ザ・ゴール」をお読みになったことありますか。



読んだことはありませんが、ボトルネックは知っています。

> 複数の反応を経て目的物になる場合も、律速段階(ボトルネック)の反応速度が目的物の反応速度になります。
> 他の反応段階の速度は考えません。
> d[NO₂]/dt=k₂[N₂O₂][O₂]=k₂1/2[NO][O₂]です。

No.49での①の正反応、逆反応が②の反応よりも速く、平衡状態に達していることから、
律速段階の反応速度が目的物の反応速度になることは分かります。
ただ、①の正反応、逆反応の反応速度定数がいくつかに関わらず[N₂O₂]=1/2[NO]
になる理由を教えてください。

例えば、k₁→>>k₁←かつ、k₁←>>k2の場合、[N₂O₂]=1/2[NO]となるようには思えないのですが。
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No.48も含めて、「回答ありがとうございます。

」のみのお返事は
どう捉えたらよいのでしょうか。

No.48の
> kとk'について言及せずに[O₂]と[O₃]だけで決めるのはいかがでしょうか。
について、「回答ありがとうございます。」のみなのは
ご指摘のとおりです、と捉えれば良いのですか?
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改めて。



No.49より
>> k₁→[NO]²=k₁←[N₂O₂] ④

No.49のお礼より
> ①が速い平衡状態なら[N₂O₂]=1/2[NO]です。

平衡に達した時の濃度に反応速度定数は関与しないのでしょうか。
また、平衡に達した時の濃度に④で示したような2乗が関与しない理由を
教えてください。
この式を立式する背景を示していただくだけでも結構です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2020/05/10 16:13

失礼。

No.50はなかったことに。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
複数の反応を経て目的物になる場合も、律速段階(ボトルネック)の反応速度が目的物の反応速度になります。
他の反応段階の速度は考えません。
d[NO₂]/dt=k₂[N₂O₂][O₂]=k₂1/2[NO][O₂]です。
アメリカでベストセラーになった小説「ザ・ゴール」をお読みになったことありますか。
あらすじは「ある機械工場の工場長がどうしても納期に間に合わなく、悩みに悩んで調べ上げた所、ステップワイズ
で組み立ててゆく、あるステップの効率が悪い(律速段階:アメリカ人はボトルネックと言う)ことを突き止め、そこの流れを速く改善したところ納期に枚合うようになった」という他愛もない小説です。

お礼日時:2020/05/10 16:32

> ①が速い平衡状態なら[N₂O₂]=1/2[NO]です。



ご指摘ありがとうございます。
これってk₁→=k₁←のときの話ではないですか?

①の速い平衡状態は②に比べて速いだけで、k₁→=k₁←とは
言っていないかと思うのですが。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2020/05/10 16:13

ついでに、質問者様、化学得意そうなので、お聞きしたいことが。



2NO+O₂→2NO₂について、
3分子反応ではなく、
 NO+NO⇔N₂O₂(速い反応)  ①
 N₂O₂+O₂→2NO₂(遅い反応) ②
の2段階のようです。

すると、O₂の生成速度は②で決まると思われ、
k₂[N₂O₂][O₂] ③
となるのでは、と思います(k₂…②の反応速度定数)。

ただ、N₂O₂は反応中間体であり、また、律速段階である②に対し
①は反応が速いのだから、①は平衡になっているのでは、と思います。
そうすると、
k₁→[NO]²=k₁←[N₂O₂] ④
(k₁→…①の正反応の反応速度定数、k₁←…①の逆反応の反応速度定数)
となりませんか?

ここで③に④を代入すれば、NO₂の生成速度は
K[NO]²[O₂]の形で表現できませんか?

2NO+O₂→2NO₂が3分子反応でないとしても、NO₂の生成速度の形は
同じようなものになりそうな気がしますが、いかがでしょうか。

間違っているところがあれば、ご指摘ください。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
NO+NO⇔N₂O₂(速い反応)  ①
 N₂O₂+O₂→2NO₂(遅い反応) ②
ならば
NO₂の生成速度=k₂[N₂O₂][O₂]です。
①が速い平衡状態なら[N₂O₂]=1/2[NO]です。

お礼日時:2020/05/10 06:52

> lon_donburi_dgeさんの化学の知識は高校レベルです。


> しかも、実験の経験はなさそうです。
> 3分子反応は可能性としてありません。通常2分子反応が連続して起きていてどちらかが
> 律速となっています。

自分は大学では化学を専攻していませんから、まあ高校レベルでしょうね。
ならば、質問者様は化学が得意そうですから、
> NOが酸化されてNO2になることは分かっても、その酸化した相手が酸素だというのは
> どこで分かるのでしょうか。
と、
> kとk'はほぼ同じ値なのでしょうか。
にお答えいただけませんか?

>> NO₂の生成速度=k[NO][O₂]>k'[NO][O₃] ∵ [O₂]>>[O₃]
について、反応速度について2乗にならないのならそれでいいとして、
k<<k'であれば、[O₂]>>[O₃]であっても
k[NO][O₂]>k'[NO][O₃] とは言いきれせんよね。
kとk'について言及せずに[O₂]と[O₃]だけで決めるのはいかがでしょうか。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼日時:2020/05/10 06:38

> これはNO(無色透明)とO₂の反応したNO₂(褐色)です。



本当ですか?
NOが酸化されてNO2になることは分かっても、その酸化した相手が酸素だというのは
どこで分かるのでしょうか。
反応速度定数等がすぐに出てこないので数値で確認ができませんが、
2NO+O₂→2NO₂という反応は触媒がないとなかなか進まない反応
と思っていましたが。

> 2NO+O₂→2NO₂の方が NO + O3 → NO2 + O2より優先するのは、速度論からも明らかです。
> NO₂の生成速度=k[NO][O₂]>k'[NO][O₃] ∵ [O₂]>>[O₃]

反応速度定数を調べていない人が言うのもなんですが、
kとk'はほぼ同じ値なのでしょうか。
また、
> NO₂の生成速度=k[NO][O₂]
2k[NO]^2[O₂]ではありませんか?
kの前の2はさほど影響を及ぼしませんが、[NO]が2乗になるのは
かなり影響を及ぼしませんか?
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
lon_donburi_dgeさんの化学の知識は高校レベルです。
しかも、実験の経験はなさそうです。
3分子反応は可能性としてありません。通常2分子反応が連続して起きていてどちらかが律速となっています。

お礼日時:2020/05/09 16:25

>>メンテナンスが上手くいかなかったのか、なんかだいぶやり取りが消されているけど、


>については、 lon_donburi_dgeさんと質問者のとの個人的なやり取りとなっているので
>当局は、教えgoo の趣旨に沿わないと判断したと思います。
>我々のやり取りは第三者にとってどうでもいいことなのでしょう。

こちらについては復活していました。

> 更に、太陽光の紫外線量はこれから増加します。

重要なのは経済活動ではなくこちらでしょ。
これがないと夏場の注意報発令については説明ができないので。

で、対流圏でオゾンができる反応は以下のとおりです。
NO2 + hν → NO + O(ニューがブイのように見えますが…)
O2 + O → O3
でも、
NO + O3 → NO2 + O2
の反応を考えると、O3が増加することなく元に戻りませんか?
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
亜鉛を熱希硝酸の入ったビーカーへ投入して溶かすと以下の反応でNOが発生しますが、ビーカーの上部で
褐色の気体が見えます。これはNO(無色透明)とO₂の反応したNO₂(褐色)です。反応式は以下の通り。

3Zn+8HNO₃→3Zn(NO₃)₂+2NO+4H₂O
2NO+O₂→2NO₂

2NO+O₂→2NO₂の方が NO + O3 → NO2 + O2より優先するのは、速度論からも明らかです。

NO₂の生成速度=k[NO][O₂]>k'[NO][O₃] ∵ [O₂]>>[O₃]

お礼日時:2020/05/09 09:01
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