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反応速度において疑問が1つあります。

2HI⇄H2+I2の速度式は-d[HI]/dt=k[HI]^2はわかるのですが,
Br・+Br・→Br2の速度式が2k[Br・]^2になる理由が分かりません。k[Br・]^2ではないでしょうか。

博識のある方,分かりやすい説明をお願いいたします。

質問者からの補足コメント

  • ハロゲンと水素の連鎖反応で
    開始Br2→2Br・ 速度定数ka (1)
    成長Br・+H2→HBr+H・ 速度定数kb
      H・+Br2→HBr+Br・ 速度定数kc
    阻害H・+HBr→H2+Br・ 速度定数kd
    停止Br・+Br・→Br2 速度定数ke  (2)

    このときBr・についての定常状態近似をとるのですが,本では「(1)と(2)ではBr・2個がそれぞれ生成,消滅していることに注意してBr・について定常状態近似をとる。
    dBr・/dt=2kaBr2-kbBr×H2+kcH・Br2+kdH・HBr-2keBr・^2
    と書かれています。このうち,なぜ2kaBr2,2keBr・^2になるのかが分かりません。

    そのご説明では少し分かり兼ねます。申し訳ありません。

    No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2016/08/27 19:46

A 回答 (2件)

化学反応において、どの物質の生成速度、消失速度に注目するのか?


また、その化学反応において同じ分子(原子、活性種・・・)が何個生成(消失)するのかによって、
速度定数の取り方が異なってきます。
質問者様が示した事例では、1回の反応で注目している活性種であるBr・が同時に2個生成するか、
または2個同時に消失しています。
例えば、式(1)のBr・の生成速度は、Br2の濃度に比例するとしています。
(Br2の濃度の1次反応)
その比例定数としてkaを導入しました。
ところが、1式はBr2が1分解すると2個のBr・が生成します。
Br・1個が生成するときの反応速度はBr2に比例すると置いたのに、一度に2個生成してしまうので、
生成速度はその2倍ということで、2kaとしているだけです。
停止反応でも、Br・の消失速度は、Br・の濃度の2乗に比例すると置いて、
keを導入しているのに、1回の反応でBr・が2個消失してしまう。
そこで消失速度は、その2倍としているのです。
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k'=2kとおけば


速度式は 2k[Br・]^2=k'[Br・]^2 となり反応速度定数は 2k(=k') です。
ですから何の問題もありません(が、左辺に実用性はあるのかな……)。
この回答への補足あり
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