NTT-X Store d払いご利用でdポイントが貯まる使える!

実験でポリアクリルアミドの合成を行ったときに発熱があったんですが、これってラジカル重合による重合熱ですよねー。でもC-C結合の結合エネルギーは324キロジュール毎モル、C=C結合の結合エネルギーは582キロジュール毎モルなので、二重結合から単結合になるには吸熱しないといけないんじゃないですか?
基礎的な質問ですいません。熱化学はとても苦手なのです。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

 「C=C → C-C」についてはお書きの通りですが,「R・ + C-C → R-C-C」と「R-C 間の結合」ができるのを忘れていませんか。



-------------------------

 もう少し詳しく書きます。

 『C-C結合の結合エネルギーは324キロジュール毎モル、C=C結合の結合エネルギーは582キロジュール毎モル』を図に書くと次のようになります(等幅フォントで横幅を広くして御覧下さい)。

          _・C・+・C・_
         /↑       ↑\
        / |    324↓ \_・C-C・
  C=C _/  ↓582

 これから「C=C → ・C-C・」の反応は,C=Cの結合エネルギー582KJとC-Cの結合エネルギー324KJの差の258KJの吸熱反応である事が解ります。つまり,次の図です。

         _・C-C・
        /↑
  C=C _/ ↓258KJ

 しかし,ラジカル重合反応はこれだけではなく,「R・ + C=C → R-C-C・」ですね。図を書くと次のようになります。

           _R・+・C-C・_
          /↑        ↑\
 R・+C=C _/ ↓258     | \
                 324↓  \_ R-C-C・

 つまり,「C=C → ・C-C・」の反応に必要な258KJと「R・ + ・C-C・ → R-C-C・」で生じる324KJとの差(66KJ)の発熱になります。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

もうひとつ単結合ができるなんてすっかり見落としてました。詳しい解説ありがとうございました

お礼日時:2002/06/10 21:46

この反応では、ひとつの二重結合からいくつの単結合が出来るか、考えてみると良いのでは?

    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qラジカル重合において、高分子量の重合体を得るための条件

高分子化学の分野の質問です。
ラジカル重合において、分子量の高い重合体を得るためにはどのような条件が必要でしょうか?
もしお分かりになる方がいらっしゃいましたら教えていただきたいです。お願いします。

Aベストアンサー

ラジカル重合では、生長反応速度はラジカルとモノマーが反応するのですから、モノマー濃度とラジカル濃度の積に比例します。停止反応はラジカル同士が反応する2分子停止を考えると、ラジカル濃度の2乗に比例します。
分子量を高くしたい場合は、生長速度を速くして、停止速度を遅くしなければなりません。生長反応が100回起こる間に1回の停止反応が起こってしまうよりも1回の停止反応が起こるまでに生長反応が1000回起こる方が、高分子量のポリマーが生じるはずです。
ラジカル濃度を高くすると、停止反応には2乗で効いてしまうので、生長反応も速くなりますが、停止反応の方がより速くなり、分子量は低下します。
よって、高分子量にするためにはモノマー濃度を高くして、ラジカル濃度が低い状態で重合することです。
また、ラジカル重合では、溶媒、モノマー、ポリマーへの連鎖移動反応も生じます。
連鎖移動が起こると、そこで生長が止まってしまうので、分子量は低下します。
意識的に連鎖移動剤は使っていないときには、連鎖移動反応は、生長反応や停止反応に比べ、活性化エネルギーが高いので、低い温度で重合を行うほど、生長反応が優先し、分子量は高くなります。
一方、停止反応は、一般的にポリマーラジカル同士の反応だとすると、系の粘度を高くしてやれば、運動性が低下し衝突頻度が低下します。
モノマーは一般に低分子なので、ポリマーラジカルほど運動性の低下が起こりません。
このような場合、生長反応に比べ、停止反応が阻害されるので、分子量は高くなります。これをゲル効果といいます。
また、反応形態をエマルション重合にすれば、簡単に高分子量物を得ることができます。
エマルション重合は、水層でラジカルを発生させモノマーミセルの中にラジカルが飛び込んだときに重合が開始します。次のラジカルが水層から飛び込んでこない限り、停止反応は起こりません。
界面活性剤などの不純物が混入する。生じるポリマーが球状などの制約はありますが、高分子量物を得るのには最も簡単な方法です。
リビングラジカル重合というだけで、必ずしも高分子量物が得られるとは限りません。むしろ比較的分子量の低いものを作るのに適していると思います。分子量分布の制御にはよいと思います。

ラジカル重合では、生長反応速度はラジカルとモノマーが反応するのですから、モノマー濃度とラジカル濃度の積に比例します。停止反応はラジカル同士が反応する2分子停止を考えると、ラジカル濃度の2乗に比例します。
分子量を高くしたい場合は、生長速度を速くして、停止速度を遅くしなければなりません。生長反応が100回起こる間に1回の停止反応が起こってしまうよりも1回の停止反応が起こるまでに生長反応が1000回起こる方が、高分子量のポリマーが生じるはずです。
ラジカル濃度を高くすると、停止反応には2...続きを読む

Q「PHR」という単位について

 樹脂の配合などにおいて添加剤の添加量を示すのに「PHR」や「phr」という単位を見かけるのですが、正式にはどういう意味なんでしょうか?

 自分としては「%」のつもりで解釈しているのですが、少し不安になってます。

 何かの略称とは思うのですが、それも判別がつきません。

 よろしくお願いします。

Aベストアンサー

日本語で「重量部」と言います。
樹脂の場合は P= per、H= hundred 、R = resin を表し、ゴムなら最後が R= rubber となります。

主の樹脂やゴムの重量を100として、その他配合、添加する物の重量を数字で表示します。
100分率の%と似ていますが、結果としてはその比率は違いますので、要注意です。

例えば、配合する物の合計が10であれば10÷110=約9%となりますが、仮に副樹脂を40として、
その他を代えなければ、10÷(100+40+10)=約6.6%となり、場合によっては、
大きく性質が変わる可能性があります。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q高分子化学のラジカル重合の開始剤について

代表的なラジカル開始剤に過酸化ベンゾイル(BPO)とアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)がありますが、前者は溶媒からH・を引き抜きやすく、後者はH・を引き抜かないと習ったのですが、なぜそのような性質があるのか理由がわかりません。

やはり構造が関係しているのでしょうか?
誰かおしえていただけないでしょうか?

よろしくおねがいします

Aベストアンサー

開始剤が分解して発生したラジカルがビニル基に付加する反応や生長反応と溶媒から水素を引き抜く反応を比べると、一般的に水素引き抜き反応の方が活性化エネルギーは高いと思います。
よって、高温で反応させるほど水素引き抜き反応の割合が増えていきます。
一般的な傾向として、分解温度の高い開始剤(10時間半減期の温度が指標になります。)ほど、発生するラジカルの活性が高く、水素引き抜き反応が起きやすくなります。
10時間半減期の高い開始剤ほど、重合操作自体を高い温度で行う傾向があるので、重合温度が高くなると言うことも影響します。
また、BPOとAIBNとの比較では、AIBNは炭素原子がラジカルになっているのに対して、BPOは酸素原子がラジカルになっています。
同じ程度の分解温度の場合には、酸素ラジカルの方が水素との親和性が高く、水素を引き抜きやすい傾向があります。
(分解温度の方が寄与としては大きいとは思います。)
BPOは安息香酸ラジカルに分解し、その後フェニルラジカルとCO2とに分解しますが、通常のラジカル重合の条件下ではフェニルラジカルまでに分解する割合は小さいと言われています。
そこで、水素引き抜き反応のしやすさの議論は安息香酸ラジカルでするべきだと思います。
繰り返しますが、水素の引き抜きやすさの一番の指標は、開始剤の分解温度、つまり10時間半減期の温度で、この温度が高いほど生成するラジカルは不安定ですから、活性化エネルギーの高い反応、つまり水素引き抜き反応を起こしやすい。
2番目の因子としてラジカルが炭素ラジカルなのか酸素ラジカルであるかということです。
どちらの指標もBPOの方が水素を引き抜きやすいという結果となりますし、実際にBPOの方が水素を引き抜きます。

開始剤が分解して発生したラジカルがビニル基に付加する反応や生長反応と溶媒から水素を引き抜く反応を比べると、一般的に水素引き抜き反応の方が活性化エネルギーは高いと思います。
よって、高温で反応させるほど水素引き抜き反応の割合が増えていきます。
一般的な傾向として、分解温度の高い開始剤(10時間半減期の温度が指標になります。)ほど、発生するラジカルの活性が高く、水素引き抜き反応が起きやすくなります。
10時間半減期の高い開始剤ほど、重合操作自体を高い温度で行う傾向があるので、...続きを読む

Qイオン重合とは?

 イオン重合とラジカル重合の違いが分かりません。イオン重合で調べてみたところ「ラジカルと異なりイオンが水と反応する」などと書いてあったのですが、いまいち理解することができませんでした。
 どなたかイオン重合について教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

 イオン重合とラジカル重合の違いは、連鎖重合反応において連鎖担体が、イオンかラジカルであるかということが、最も大きい違いです。イオンとラジカルの違いは、ラジカルは不対電子を持つ電荷のない化合物で、イオンは荷電した原子叉は原子団の事です。
 イオン重合には陽イオン重合と陰イオン重合があります。一般にイオン重合は、ラジカル重合よりも、反応の活性化エネルギーが小さく、低温でもすみやかに反応が進みます。生成する重合体は一般に枝別れが少なく、得に陰イオン重合では枝別れの少ない重合体がえられます。

Q融点とガラス転移温度の違い

融点とガラス転移温度の違いが良く理解できません。分かりやすく教えてください。

Aベストアンサー

高分子やってるものです。おそらく質問にでてくる融点は普通いわれている融点ではなく、高分子特有のTmといわれているほうの融点ですよね?
板ガムを考えていただけるとわかりやすいと思います。ガムってそのまんまだと引っ張ってもぶちぶちきれちゃいますよね?でも口の中でかむとひっぱっても伸びるようになります。この引っ張っても伸びる性質に変わる温度が高分子における融点です。次にガムを寒いところもしくは冷凍庫に入れてみてください。常温のガムは折り曲げてもたたまれるだけなのですが、低温におかれたガムを折り曲げようとすると割れてしまうと思います。このぱきぱきの状態になってしまう温度がガラス転移温度です。
食品保存容器とかラップに耐熱温度がかかれていると思いますが、よくみるとなぜか上と下の両方の温度限界がかかれていると思います。上の方の温度限界(融点)になると溶けてしまうのはまあ想像がつくのですが、下の方の温度限界(ガラス転移温度)になるとぱきぱきになって容器が割れてしまうので書かれているのです。

Q重合

重合反応は発熱反応が多いのでしょうか?

Aベストアンサー

そう思います。

一般に付加反応は発熱反応が多いです。なぜなら。弱いπ結合が切れて、強いσ結合ができることになるからです。

縮重合に関しては、上述のことはあてはまりませんが、そもそもの話として、自発的に進む反応では自由エネルギーが減少することになり、これは多くの場合発熱反応ということになります。
したがって、絶対に発熱反応でなければならないということはないかもしれませんが、現実問題としてほとんどの場合発熱反応になると思います。

Qグラム当量 当量 当量数 について

当量について少し考えがこんがらがったのですが、

当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

だと思うのですが、グラム当量数に単位ってあるんでしょうか?

また本には、酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。 と書いてあるのですが、1グラム当量というのはグラム当量数もしくは当量とは違うのか?と思いました。

自分としては、(1)の式からグラム当量数は1当量中に何gあるのかということで考えてたのですがそう考えると、単位が(g/eq)である当量は1グラム当量数中に何gあるかっていうことになって意味がよくわからなくなります。

少し考えがごちゃごちゃしていて意味不明なことを書いていると思いますが、どうか「当量」「グラム当量(数)」についてくわしく教えていただければと思います。

Aベストアンサー

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

当量equivalentというのは相当量ということです。モルと同じような物質の量です。物質のまとまりです。質量でも個数でもありません。

「1モルの質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。「1モルの個数は?」と訊かれれば「~個」と答えます。1モルの単位は「g」でも「個」でもありません。あるまとまりを1モルと言うのです。当量も同じです。「1当量の質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。

「当量=分子量/n」ではありません。いくつも混乱があります。
「1当量の質量=1モルの質量/n」です。
質量をgで表す時、1モルの質量は分子量と同じ数値になります。でも「分子量≠1モルの質量」です。異なる量ですから「=」ではありません。(これは現在も混乱して使われているものです。当量に関しての混乱には昔の混乱と現在まで残っている混乱が重なっています。)

「eq」は当量の単位です。物質量を「mol」で表すのと同じです。
1mol,2mol,・・・というのと同じように1eq,2eq、・・・と言えばいいはずです。1モル、2モル、・・・に対しては1当量、2当量、・・・です。
ところが1当量の意味で1グラム当量と「グラム」をつけて呼ぶので混乱します。(「1グラム当量の質量は~g」という表現を使っていた記憶があります。昔は1グラム原子とか1グラム分子とかいう表現もありました。モルに一本化されて使わなくなったと思います。)

まとめます。

「1グラム当量」と「1当量」は同じものです。
(この「1グラム当量」が「1グラム当量の質量」と混同して使われているのです。「グラム」が付いているので質量を表しているのではと考えたくなるというのが混乱の元です。)

「グラム当量数」と「当量数」とは同じものです。
(「モル数」という表現に対応します。でもこの「モル数」という呼び方自体、「?」が付くものです。「モル数はいくら?」ではなくて「物質量は~モル?」です。「長さは~m?」と訊く代わりに「m数は?」と訊いているのと同じ使い方ですから「?」がつきます。)

>酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。

上に書いたことで言うとこれには混乱があります。
「酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質の量である。」
と書き直す必要があります。
このことから「塩酸1モルは1グラム当量」、「硫酸1モルは2グラム当量」という表現がでてきます。質量(重量)は関係ありません。

昔使った記憶で書いています。
間違っているかもしれません。

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、...続きを読む

Q気化熱と蒸発潜熱

両者の違いが分かりません。
どなたか教えてください。できれば今日中に…

Aベストアンサー

確か同じものですよね。

気化熱は潜熱の一種です。
潜熱というのは物体の相が変わるために必要な熱量のことで、
固相←→液相(融解、凝固)のときを融解潜熱、
液相←→気相(蒸発、凝縮)のときを蒸発潜熱、
固相←→気相(昇華)のときを転移潜熱というわけです。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング