大学物理化学の問題です。

大学物理化学の反応速度に関する問題です。
物理化学に詳しい方ご教示ください。
よろしくお願いします。

No.1 回答者： 101325 回答日時： 2015/04/12 12:57

はじめに、すべての化学種の濃度の時間変化を、素反応の速度定数と素反応に現れる化学種の濃度で表します。

具体的には
　d[ROH]/dtをk1とk2と[ROH]と[H+]と[ROH2+]で表し、
　d[H+]/dtをk1と[ROH]と[H+]で表し、
　d[ROH2+]/dtをk1とk2とk3と[ROH]と[H+]と[ROH2+]で表し、
　d[R+]/dtをk3とk4と[ROH2+]と[R+]と[Br-]で表し、
　d[H2O]/dtをk3と[ROH2+]で表し、
　d[Br-]/dtをk4と[R+]と[Br-]で表し、
　d[RBr]/dtをk4と[R+]と[Br-]で表します。

つぎに、反応中間体には定常状態近似が成立しているので、反応中間体の濃度の時間変化をゼロとおきます。具体的には
　d[ROH2+]/dt=0と置いて、k1とk2とk3と[ROH]と[H+]と[ROH2+]の関係を式で表し、
　d[R+]/dt=0と置いて、k3とk4と[ROH2+]と[R+]と[Br-]の関係を式で表します。

さいごに、これらをd[RBr]/dtをk4と[R+]と[Br-]で表した式に代入すると、d[RBr]/dtが[ROH]の何乗に比例しているかが分かります。

なお、上記の解き方には無駄があります。
　どの部分が無駄なのか、
　どう解けば無駄が省けるのか、
については、上記の解き方で問題を解いた後に検討してみて下さい。