アレニウスの法則について質問です。
温度を10℃上げたときの反応速度増加率Q10値が大きいということはどのような意味があるのでしょうか?
それから、活性化エネルギー値とはリンクしているのでしょうか?

Q10の値が別のQ10よりも大きいということは、同じ温度上昇させると、反応速度が、より大きく増加するということですよね?
ということは、Q10が大きい方が少しの温度上昇で活性化エネルギーをこえる分子が急激に増えるということなのでしょうか?
そう考えるとQ10が大きい方が活性化エネルギーが小さいのでは、と考えられるのですが、私の実験データでは活性化エネルギーが大きい方が、Q10の値が大きいのです。これって一体どういう仕組みなのでしょうか??

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A 回答 (1件)

アレニウスの式、wiki、↓


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AC% …

k_T=Aexp(-E/RT)
Q10=k_T+10/k_T=Aexp(-E/RT)/Aexp{-E/R(T+10)}=exp{-E/R(1/T-1/(T+10)}
>Q10が大きい方が少しの温度上昇で活性化エネルギーをこえる分子が急激に増える…
統計学的にです。閾値があるわけではありません。
さて、
>Q10が大きい方が活性化エネルギーが小さいのでは…
試してみましょう。温度Tを一定にすると、Q10の比は、
Q10_1/Q10_2=exp{-E1/R(1/T-1/(T+10)}/exp{-E2/R(1/T-1/(T+10)}=exp{-E1/R(1/T-1/(T+10)+E2/R(1/T-1/(T+10)}
=exp{(E2-E1){1/R(1/T-1/(T+10)}
exp内の温度に関する項は正ですから、E2がE1より大きいとQ10の値が大きい。
つまりあなたの実験データは正しいのです。
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この回答へのお礼

お礼が遅くなってしまってすみません。。。
丁寧に説明してくださってありがとうございました!
コピペしてとっておきます!!

お礼日時:2008/03/30 04:42

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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

活性化エネルギーはArrheniusの式k=Aexp(-Ea/RT)により求められるものです。
一方衝突説で考えると、Boltzmann分布している分子がEの運動エネルギーをもって衝突すると反応が起こると解釈すれば、速度=Zexp(-E/RT)となります。Zは衝突頻度です。ところでZも温度に依存し、Z∝√Tとなります。Ea=RT^2 (∂lnk/∂T)vと再定義すると、Ea=E+(1/2)RTとなります。しかしその差は小さいです。
活性錯体理論で、活性化ギブス関数は-RTlnK'=ΔG'で定義されます。ここで"'"(prime)は質問者さんがDouble Daggerで書いてあるものです。K'は原系と活性錯体の(仮想的)平衡定数です。
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さて、K'の前の温度依存性T^2をわすれれば、
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さらにΔG'=ΔH'-TΔS'を知れば
lnk=Constant+ΔS'/R-ΔH'/RTとなります。
すなわち、
k∝exp(-ΔH'/RT)
のようになりますので、ΔH'(活性化エンタルピー)がArrheniusの活性化エネルギーに見えます。しかし微妙に違ってはおりましてk∝T^2 K'ですのでEa=RT^2(∂lnk/∂T)vの定義と対応させると
Ea=2RT+ΔH'
のようになります。(ごたごたした書き方で済みません。)

活性化エネルギーはArrheniusの式k=Aexp(-Ea/RT)により求められるものです。
一方衝突説で考えると、Boltzmann分布している分子がEの運動エネルギーをもって衝突すると反応が起こると解釈すれば、速度=Zexp(-E/RT)となります。Zは衝突頻度です。ところでZも温度に依存し、Z∝√Tとなります。Ea=RT^2 (∂lnk/∂T)vと再定義すると、Ea=E+(1/2)RTとなります。しかしその差は小さいです。
活性錯体理論で、活性化ギブス関数は-RTlnK'=ΔG'で定義されます。ここで"'"(prime)は質問者さんがDouble Daggerで書いてあるもので...続きを読む

Q高校・化学基礎 イオン化エネルギーについてイオン化エネルギーが、周期表の右に行くほど大きくなるの

高校・化学基礎 イオン化エネルギーについて

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読みにくいとは思いますが、実際の値の出ているのはこのくらいかな。↓
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2.
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Aベストアンサー

結合エネルギーとイオン化エネルギーは全く違います。
結合エネルギーというと、たとえばH3C-CH3という分子(エタン)があったとして、このC-C結合が均等に解裂する場合に必要なエネルギーがC-C単結合の結合エネルギーです。
ようするに、共有結合が均等に切れて(ホモリシス)、二つのラジカルができるときに必要なエネルギーです。

一方、H3C-CH3のイオン化エネルギーというと、この分子から電子を一個飛ばしてエタンのラジカルカチオンを作るときに必要なエネルギーです。
H3C-CH3 -> [H3C-CH3]+ + e^- (ラジカルのドットが打てないorz)

解離エネルギーというともっと広い意味の用語ですね。
たとえば、CH3-IからCH3(メチル)とI(ヨウ素原子)に解離する場合の解離エネルギーといったら、これはC-I単結合の結合エネルギーになります。
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結合エネルギーだと・・・?
金属の状態(価数とか、結晶なのか錯体なのかetc)でも変わるでしょうし。ちょっと分かりません。

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ようするに、共有結合が均等に切れて(ホモリシス)、二つのラジカルができるときに必要なエネルギーです。

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