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レポートを書くのに反応速度の反応次数が0.5になる反応の具体例が知りたいのですが、どのようなものがあるのでしょうか?素反応全てが具体的にわかるものがいいです。また、0.5でなくても反応次数が整数にならない反応もわかれば教えてください!
調べても具体的に出てくるものがなくて…。

A 回答 (1件)

良い例が思い付きませんので苦しい例(笑)


2NO2 ⇔ N2O4 ΔG = 45.53 kJ/mol
K=[N2O4]/[NO2]^2
NO2 + SO2 → NO + SO3
の反応を考えるとその速度は、
d[NO]/dt=k[NO2][SO2]=k[SO2]√([N2O4]/K)
SO2が過剰にあれば、N2O4の擬1/2次反応になります。
苦しい^o^;
一般に反応の律速段階前に平衡があると整数でない反応次数を持つ例があります。
触媒反応などでは小数の次数を持つ反応式など出て来ますが、その場合反応機構は分らないままなので、不適当ですね。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございます!!
反応考えてだすというより反応速度の計測から出すのが普通ですよね、確かに(^_^;)

お礼日時:2008/01/07 00:23

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Q1.5次反応

大学の授業で1.5次反応と教授が言っていたような気がするのですが、これは擬1次反応のことなのでしょうか?

よろしくお願いします

Aベストアンサー

1.5次反応と擬1次反応とは、別のことだと思います。
そもそも反応次数とは化学量論的に2分子反応だから2次反応というような単純な物ではなく、あくまで反応速度が原料濃度の何乗に比例するかを表しているのであって、反応機構が複雑な場合、反応分子数と反応次数が一致しない場合が存在します。
例えば、H2+I2=2HIという水素とヨウ素との反応は2次反応ですが
H2+Br2=2HBrという水素と臭素との反応は非常に複雑な反応次数を示します。(あまり複雑すぎて数式を書くことが出来ません。)
また、ご質問の1.5次反応ですが、熱によるパラ水素のオルソ水素への転化が1.5次反応で非整数の反応次数になります。
このような非整数の反応次数を示す反応は複雑な反応機構であると推察されます。

Qエクセル、散布図でデータの一部のみの近似直線を書きたい

(1、5)、(2,8)、(3、16)、(4、25)、(5、37)というグラフをかきました。
ここでグラフのプロットは全てのデータについて表示されたままで、(3、16)、(4、25)、(5、37)だけについての近似直線を描き、式やR2値を表す方法は無いものでしょうか。
(1、5)、(2,8)というデータを消せば目的の式は得られるのですが、(1、5)、(2,8)というプロットをグラフに残したままにしたいのです。
どうぞよい知恵をお貸し下さい。

Aベストアンサー

1系列の一部のデータ範囲を対象に近似曲線を引くことは出来ないように思えます。便宜的な方法として以下が考えられます。お試しください。

■グラフの一部に近似曲線を追加する

全てのデータ範囲を選択する
|グラフウィザード 2/4 「グラフの元データ」|系列タブ|
系列1
 すでに全てのデータ範囲が対象となっている
系列2
 |追加|
 「Xの値」のボタンを押して後半のX値のセル範囲を選択する
 「Yの値」のボタンを押して後半のY値のセル範囲を選択する
グラフが作成される
全てのデータ範囲(系列1)と後半のデータ範囲(系列2)は重なっている
系列2へ近似曲線を追加する
 グラフ上、後半のデータ範囲の1要素を右クリック
 |近似曲線の追加|
 パターン・種類・オプションを指定する

■検討事項

・凡例・マーカー
無指定で系列に「系列1」・「系列2」という名前が付きます。同じ名前にすることは出来るようですが、系列2のみを消すことは出来ないようです。系列名の色を白にして見えなくする、プロットエリアのマーカーも二系列を同色とする、など考えられます。

・近似線
私は近似曲線のオプションに詳しくありませんが、全てのデータ範囲に対する近似線を引いたとして、後半のデータ範囲に対する近似線と重ならない(同形ではない)と思います。

1系列の一部のデータ範囲を対象に近似曲線を引くことは出来ないように思えます。便宜的な方法として以下が考えられます。お試しください。

■グラフの一部に近似曲線を追加する

全てのデータ範囲を選択する
|グラフウィザード 2/4 「グラフの元データ」|系列タブ|
系列1
 すでに全てのデータ範囲が対象となっている
系列2
 |追加|
 「Xの値」のボタンを押して後半のX値のセル範囲を選択する
 「Yの値」のボタンを押して後半のY値のセル範囲を選択する
グラフが作成される
全てのデ...続きを読む

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Q凝固点降下定数の単位

なぜ凝固点降下定数の単位って(k/mol・kg-1)と言う単位になるのですか?


凝固点降下定数=RT*2/ΔH


と言う式なのですが、Rは(j/mol・k)、Tは(K)、Hは(kj/mol)という単位で表されていて、これをいじってみても(k/mol・kg-1)になりません。

教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

これは、濃度をどの単位で表示するかの違いです。

希薄溶液で、凝固点降下度をΔt、溶質のモル分率をx、溶媒の融点をT、溶媒のモル融解エンタルピーをΔHとすると、

Δt=(R(T^2)/ΔH) x

となりますが、(R(T^2)/ΔH)の単位はK(ケルビン)であり、モル分率は無次元量なので、上の式の単位は両辺で一致しています。※(T^2)はTの2乗です。

つぎに、濃度を質量モル濃度 m(溶媒の単位質量に溶ける溶質の物質量)で表示した場合、溶媒のモル質量をMとして、モル分率xとは

x=m/(m + 1/M)

の関係となりますが、希薄溶液では m + 1/M ≒ 1/M とみなせるので

x=m M

したがって、

Δt=(MR(T^2)/ΔH) m

ここで、Mの単位を kg/mol で表わせば(数値としては、溶媒の分子量の0.001倍)、(MR(T^2)/ΔH)の単位は kg K / mol なので、ご質問のものと一致します。

(参考)
http://ostwald.naruto-u.ac.jp/~takeda/class/gr_labwork1/fpdpress/fpdpress.pdf

これは、濃度をどの単位で表示するかの違いです。

希薄溶液で、凝固点降下度をΔt、溶質のモル分率をx、溶媒の融点をT、溶媒のモル融解エンタルピーをΔHとすると、

Δt=(R(T^2)/ΔH) x

となりますが、(R(T^2)/ΔH)の単位はK(ケルビン)であり、モル分率は無次元量なので、上の式の単位は両辺で一致しています。※(T^2)はTの2乗です。

つぎに、濃度を質量モル濃度 m(溶媒の単位質量に溶ける溶質の物質量)で表示した場合、溶媒のモル質量をMとして、モル分率xとは

x=m/(m + 1/M)

の関係となります...続きを読む

Q転化率

転化率の定義を教えてください。

Aベストアンサー

styrenさん、こんばんは。

参考URLに、大変面白い例が載っていました。

「新入生100人(原料)が入学し、1年後に、卒業試験がある(反応器)。
 合格者は、卒業(生成物)。
 不合格者(未反応物)は、在籍する(リサイクルにまわされる)」

このとき、
 卒業試験の合格率=(1回転化率)

のようです。
このときの、反応器に入れられる量=原料+リサイクル

なので、合格率は、

(生成物)÷(原料+リサイクル)×100=1回転化率

のようにかけると思います。
ご参考になればうれしいです。

Q活性化エネルギーの求め方が分かりません

ある反応において、35℃における速度定数が25℃の2倍になったという。
この反応の活性化エネルギーはいくらか求めたいのですが、わかりません。
教えてください!

Aベストアンサー

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

K(35℃)/K(25℃)は、問題の設定から2倍ですから、

K(35℃)/K(25℃)=2=A(35℃)e^(-Ea/RT1)/ A(25℃)e^(-Ea/RT2)となります。

ここではT1は35℃に相当する絶対温度で35+273(k)T2は25℃に相当する絶対温度で25+273(k)です。
また、この式から分かるように頻度因子は約分されてしまいます。

両辺の自然対数(底が10の常用対数ではありません。常用対数を使うのならば換算しなければなりません。)をとると

ln2=(-Ea/RT1)-(-Ea/RT2)

Ea/Rは共通なので

ln2=(Ea/R)(1/T2-1/T1)となります。

ここへT1,T2、Rを代入すればEaは簡単に計算できます。

用いる気体常数の単位に気をつけてください。
私が学生の頃は旧単位系なので1.987を用いていました。

これを用いると計算結果はカロリーで出てきます。
それをキロカロリーに換算して用いていました。
現在はSI単位系つまりKJ/molでないといけないと思いますが、考え方自体は変わらないはずです。

ちなみに、ln2=0.693として計算すると12.6kcal/mol(旧単位系)となりました。

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

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Q反応速度論における第一次反応と第二次反応の区別の仕方

問題によって一次、二次の指定があったり無かったりするんですが、何か条件は無いのでしょうか?
それとも、はっきりとした条件は無いのでしょうか?

もうすぐ試験なのですが不安です。誰かよろしくお願いします。

Aベストアンサー

既に回答があるように、反応式から反応次数を求めるのは一般に不可能です。反応次数や反応速度を求めるには、素反応(素過程)を知る必要があります。素過程とは、ミクロな視点で反応を観察したときに、対象となる粒子の変化を一段階ごとに反応式で示した時のひとつの反応式のことです。

わかりにくいので、例を挙げますと、
A + B → C
という化学反応式が与えられたとしても、この反応式から反応次数は求められません。
というのも、一般に化学反応は多段階で進行します。たとえば、この反応はもしかしたら、
A + A → [A-A]
D → D*
B + D* → BD
[A-A]+BD → [A2BD]
[A2BD] + BD → [A2B2D2]
[A2B2D2] → 2C + 2D
というような6段階の反応かもしれません。このときに、この6段階の化学反応式の一つ一つを素反応(素過程)と呼びます。この中のひとつの段階(もっとも遅いもの)が律速段階と呼ばれ、その律速段階における反応式によって反応速度式が決定されるからです。
たとえば、2段目の式が律速段階ならば、
A + B → C
という化学式なのに、反応はAに0次、Bに0次、Cに0次で反応式内には出てこないDに1次ということになり、
v=k[D]ということになるかも知れません。

したがって、素過程がわかっただけでも速度式を予想することはできません。素過程のうちどれが律速段階になっているのかを知る必要があるからです。まあ、実際には、これが律速段階といえるものがなく複合的に効いてきますので、複雑な微分方程式になるのですが、この先はちょっとというかかなり自信がないです。

なお、一般に与えられる化学式は、これらの素反応の式を数学の筆算のように全て(係数が合うように)足し合わせて、両辺(矢印の右側と左側)に同じ分子があればそれを省略した形です。この5つの式も全て足し合わせて両辺から同じものを引くと最初の
A + B → C
になりますよね?

最後に、素反応と素過程の違いは、素反応は化学反応のみに注目した素過程のことで、素過程にはこのほかに、拡散過程とか、吸着過程とかの物理的な段階も含めたものです。

既に回答があるように、反応式から反応次数を求めるのは一般に不可能です。反応次数や反応速度を求めるには、素反応(素過程)を知る必要があります。素過程とは、ミクロな視点で反応を観察したときに、対象となる粒子の変化を一段階ごとに反応式で示した時のひとつの反応式のことです。

わかりにくいので、例を挙げますと、
A + B → C
という化学反応式が与えられたとしても、この反応式から反応次数は求められません。
というのも、一般に化学反応は多段階で進行します。たとえば、この反応はもしかしたら...続きを読む

Q炭酸ナトリウムを水に溶かした時の最大Phは?

炭酸ナトリウムを入浴剤用に購入しようと思い、その安全性について調べているのですが、もし、出来るだけ多くの炭酸ナトリウムを水に溶かした時に、その水溶液のPhはどのくらいになるのでしょうか?

ちなみに私は化学はまるで素人なので、出来ましたら、計算式等と共に教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分解」と同じです。

 炭酸は2段階電離をしますが、その第2段階の電離定数を Ka、水のイ
オン積を Kw、炭酸水素イオンの電離の逆反応の平衡定数を K とします。
簡単な計算から、K = Kw/Ka であることが分かります。
 水溶液中で、炭酸ナトリウムはほぼ完全に電離し、生じた炭酸イオン
の一部が炭酸水素イオンに戻ろうとしますが、その割合を x とし、便宜
上 C = 0.1 (mol/L) と置くと、x が 1 より充分小さいという近似の下
で x = √(C/K) となります。
 水酸化物イオン濃度 [OH^-] の値が [OH^-] = Cx 、水素イオン濃度
[H^+] が [H^+] = Kw/[OH^-] ですから、以上を用いて
[H^+] = √(Ka・Kw/C)
...となります。さて、pH は常用対数 log を用いて
pH = log(1/[H^+])
と定義されますから、あとは数値を放り込んで計算するだけです。
 代入すべき数値は、
Ka = 4.7×10^{-11} (mol/L) ;炭酸の第2段階電離定数
Kw = 1.0×10^{-14} (mol^2/L^2) ;水のイオン積
...と上記の C = 0.1 (mol/L) です。これらを用いて、求める値は
pH = -1/2・log(Ka・Kw/C) = 11.7(有効数字3桁)
です。常温(25℃)での中性だと pH = 7.0 、人間の体液における
値の典型値が pH = 7.4 だから、かなり強い塩基性ですね。
 濃度を C = 0.001 mol/L(上記の 1/100)にすると、pH = 10.7
くらいになります。

 参考までに、白馬八方温泉の温泉水の値で、pH = 11.3 くらいだそう
です。かなり強いアルカリ性の温泉も存在します。
http://www.goryukan.jp/spa/index.html
 入浴剤として使う場合の注意としては、強アルカリ性の温泉に入浴す
るときの注意点と同じです。当該の温泉地に問い合わせてみては如何で
しょうか?

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture5/lect3052.html

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分...続きを読む

QクリーンベンチのUV燈について

細胞培養等で使用するクリーンベンチのUVについての質問ですが、
殺菌用のUVランプはベンチを使用しない間常に点燈させていなければならないのでしょうか。なお、使用しているのはUVCで、UVが消えている間はファンもつけていないです。

問題のベンチですが、日中ベンチの前を多くの人が通ります。さらにこのベンチは構造上ガラスが3~4cmほど下が常に開いています。

ある先生が『UVCはガラスでほとんどが遮蔽されるが、人体に有害であり、ガラスが常に少し開いていて、人が多く通ると言うことで日中は消している。』とおっしゃっているのですが、他の先生は『使用していないときにもUVを消しているのは考えられない。』と言っています。

ちなみに夜間使用していないときは点燈させています。
この状況で日中UVを消すことが本当にいけないことなのでしょうか。

Aベストアンサー

 No.2のJaga39です。

 ガラス下部が完全に閉じないクリーンベンチは別に珍しくありませんし(閉じたって密閉されているわけではない)、クラス2対応の安全キャビネットですら多くの製品がそうです。
 というか、一般的な研究室で使われているクリーンベンチや安全キャビネットで、"非使用時"に完全密封状態を保持できるものは珍しいのでは。

 ことに、質問の場合はICチップなどの一切の埃も許さないクリーン度が要求されるものではなく、"たかが"細胞培養ですから、要するに使用時にコンタミするような状況をシャットアウトすれば良いだけのことに思えます。
 とすれば、毎回滅菌したピペットやチップ類を持ち込んで実験を開始するとか、気になるなら実験前後に30分程度のUV照射をすれば問題ないように思えます。

 むろん、"たかが"細胞培養といっても、非常にシビアな細胞や培養条件もあるので一概には言えないのですが、そもそもそんなシビアな培養なら、もっと上のクラスのベンチを使うべき、というだけのことですし。

 UVを常時照射するのもUV灯の寿命を考えれば経費的にかなり厳しいです(UV灯は非常に高価)し、電気代もかなり食います。
 UV灯を点けずに常時ファンを回しっぱなしというのは、もっと電気代を食いますし、フィルターの寿命も当然短くなります(フィルターも高価)。それ以前にベンチの機械としての寿命にも大きく影響します。

 安全キャビネットやクリーンベンチの「原理」ですが、ベンチ(以下キャビネットも同義)内に漂う微細な粒子(細菌やウイルス等の微生物を含む)は、使用時に運転を開始すればエアがフィルターを通して循環することにより、運転開始後数分すれば特に何もしなくてもベンチ内から消失する、ということをみなさんお忘れなのでは。
 従って、「24時間ベンチ内はクリーンでなければならない」ことはさらさらないのです。作業時にクリーンであれば良いのです。

 ベンチ内の壁面などに付着する細菌類については、むろん運転だけではクリーンにはなりませんが、そんなものはよほど濃厚汚染されない限り、きちんとした操作をしている限りは実験に影響はないでしょう。
 無菌操作の基本、ということで言えば、バーナーを点火しているだけでその周囲は無菌状態をキープできています。ベンチ内でフットスイッチによるバーナーを使用するのは基本ですし、それで十分すぎるほどクリーンな実験条件をキープできていると思いますよ。
 ですから、「UVなし」でもぜんぜん差し支えないかと。

 何はともあれ、「ファンを回しっぱなし」だけはお勧めしません。
 ファンのモーターの寿命がクリーンベンチ(安全キャビネット)としての「機械の寿命」ですから。電気代も跳ね上がるし。

 安全キャビネットでしたらもう少し事情は異なりますが、それでもUVを常時点灯は私はしません。
 「汚染防止」に対する考え方が、クリーンベンチと安全キャビネットでは正反対ですから、特にガラスが密閉しないキャビネット(一般的なクラス2の多くの機種がそう)では、「キャビネット内の微生物の漏出を防ぐ」ためにUVを照射するわけです。

 蛇足ですが遺伝子組み換え実験では、「組み替えられた遺伝子の漏出を防止」しなければならないので、クリーンベンチではなく安全キャビネット内で実験を行わなくてはなりません。

 No.2のJaga39です。

 ガラス下部が完全に閉じないクリーンベンチは別に珍しくありませんし(閉じたって密閉されているわけではない)、クラス2対応の安全キャビネットですら多くの製品がそうです。
 というか、一般的な研究室で使われているクリーンベンチや安全キャビネットで、"非使用時"に完全密封状態を保持できるものは珍しいのでは。

 ことに、質問の場合はICチップなどの一切の埃も許さないクリーン度が要求されるものではなく、"たかが"細胞培養ですから、要するに使用時にコンタミするよう...続きを読む

QW/V%とは?

オキシドールの成分に 過酸化水素(H2O2)2.5~3.5W/V%含有と記載されています。W/V%の意味が分かりません。W%なら重量パーセント、V%なら体積パーセントだと思いますがW/V%はどのような割合を示すのでしょうか。どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

w/v%とは、weight/volume%のことで、2.5~3.5w/v%とは、100ml中に2.5~3.5gの過酸化水素が含有されているということです。
つまり、全溶液100ml中に何gの薬液が溶けているか?
ということです。
w/v%のwはg(グラム)でvは100mlです。


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