例題集

反応速度

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積分速度式の導出(1次反応)

知識・記憶レベル   難易度:
反応 A $\to$ B の速度式は次式で与えられる. $$-\displaystyle\frac{dC_{\rm{A}}}{dt}=kC_{\rm{A}}$$ ここで, $C_{\rm{A}}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$] はAの濃度で, $t$ [s] は反応時間, $k$ [s${}^{-1}$] は速度定数である. Aの初濃度を$C_{\rm{A}}^{\,0}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$] として積分速度式を導け.

積分速度式の導出(2次反応)

知識・記憶レベル   難易度:
反応 A $+$ B $\to$ C の速度式は次式で与えられる. $$-\displaystyle\frac{dC_{\rm{A}}}{dt}=kC_{\rm{A}}C_{\rm{B}}\quad\cdots \,(1)$$ ここで, $C_{\rm{A}}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$], $C_{\rm{B}}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$] はそれぞれ A, B の濃度で, $t$ [s] は反応時間, $k$ [dm${}^3\cdot$mol${}^{-1}\cdot $s${}^{-1}$] は速度定数である. AとBの初濃度をそれぞれ $C_{\rm{A}}^{\,0}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$], $C_{\rm{B}}^{\,0}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$] として積分速度式を導け.

積分速度式の導出(逐次反応)

知識・記憶レベル   難易度:
逐次反応 A $\to$ B $\to$ C における中間体Bの速度式は次式で与えられる. $$\displaystyle\frac{dC_{\rm{B}}}{dt}=k_1C_{\rm{A}}-k_2C_{\rm{B}} \quad \cdots\,(1)$$ ここで, $C_{\rm{A}}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$]と$C_{\rm{B}}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$] はそれぞれ A, B の濃度で, $t$ [s] は反応時間, $k_1$ [s${}^{-1}$], $k_2$ [s${}^{-1}$] はそれぞれ反応 A $\to$ B, 反応 B $\to$ C の速度定数である. Aの初濃度を $C_{\rm{A}}^{\,0}$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$], Bの初濃度を $0$ [mol$\cdot$dm${}^{-3}$] としてB の積分速度式を導け.