酢酸エチルの反応速度

Question

加水分解速度の測定の実験をしました。

塩酸を恒温槽を使って一定の温度にたもっておいて、そこに酢酸エチルを加えてよくまぜました。
濁りが消えた時間をt=0として、5分後、10分後、20分後・・・100分後と、水酸化ナトリウムで滴定しました。
この滴定のときに、反応液を5mlとり、水50mlに加えて、これを滴定しました。

この、反応液を多量の水に入れるのは、反応速度を小さくするためとのことでした。
この理由はなんとなくはわかるんですが、レポートに書けるくらいはっきり理解できません。
理由は２つあるらしいのですが、なぜ反応速度がちいさくなるのでしょうか？

pricedown · Accepted Answer

＞微分式の速度式というのは、 
＞-d[CH3COOC2H5]/dt=k[CH3COOC2H5][H2O][H+] 
＞という式のことでしょうか？

そうです。

＞この式は書いていたのですが、どのようにしてこの式を導いたのかがわかりません。

これは昔の化学者が実験を通じて決定し、現在もそれが通説とされているものです。反応式から想定したものではありません。

＞この式から、酢酸エチルの濃度が下がると、速度も減少すると読めるということですか？

そうです。

酢酸エチルだけでなくプロトンの濃度変化も大きいですよ。水で希釈することによって、水の濃度は確かに上昇しますが、その上昇の程度は酢酸エチルやプロトンの濃度変化に較べたらあまり大した事無いでしょう？加水分解をしている反応中の溶液にも大量の水が入っています。無限希釈したところで水の濃度は２倍から数倍に変化しただけでしょうから。酢酸エチルや水の濃度は文字通りけた違いに変化しますからね。

rei00 · Answer

濃度に関しては #2 でヒントが出ている様ですので，もう一つの方について。と言っても，こちらも #2 で出ていますが。

　反応が起こるには遷移状態を越えるための活性化エネルギーが必要です。このエネルギーは何処から供給されているでしょうか？（『一定の温度にたもっておいて』とは？）多量の水に入れた時には供給されますか？

　下記サイトが参考になるかもしれません。

　　　◎ 熱化学

参考URL：http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/netu.htm

pricedown · Answer

No.1の方の回答のように、反応式を書いて速度式を書いてみるのは大きなヒントです。反応速度の減少理由を知りたいのですから、微分形の速度式を考えれば良いでしょう。微分形の速度式では特定成分濃度の二乗の項は出てきません。

もう一つの理由のヒントは、アレニウス式を考えてみることです。何かのファクターの増減に伴って速度定数も増減することが分かると思います。恒温槽の中と50mLの水で希釈した時とでは、そのファクターの値が違うはずです。

答えを書くのは簡単です。少し化学をかじった人ならば邯鄲に答えられますが、あなたのためを考えてヒントだけにとどめておきます。

ポイントねらいで答えを書く回答者もいるかもしれませんけどね。

stone_wash · Answer

ごめん見当チガイのこといっていたら勘弁ね。
単純に反応式かいて、反応速度の式かいてみると、濃度の関数になるはず。
そこから導けないかな？
反応速度の式に、濃度の二乗の項があればそれは一乗の項に比べてはるかに影響するから、、、

酢酸エチルの反応速度

＞微分式の速度式というのは、

この回答への補足

濃度に関しては #2 でヒントが出ている様ですので，もう一つの方について。

No.1の方の回答のように、反応式を書いて速度式を書いてみるのは大きなヒントです。

この回答への補足

ごめん見当チガイのこといっていたら勘弁ね。

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