質問: n2o5 の分解反応の速度式の求め方 試験の問題なのですがどう解けばいいか全く分かりません。 求め方を教えてください。 問い n2o5の分解 2n2o5→4no2+o2 の速度式を素反応1~4より d[n2o5]/dt= k[n2o5] と導いた。kをもとめよ。 ただし中間体noとno3についてそれらの濃度の時間変化がゼロとして答えなさい。(定常状態近似) 1 n2o5→no2+no3 :速度定数k1 2 no2+no3→n2o5 :速度定数k2 3 no2+no3→no2+o2+no :速度定数k3 4 no+n2o5→3no2 :速度定数k4 素反応1~4の速度vをそれぞれv1~v4として上記速度定数を用いて v1=k1[n2o5] v2=k2[no2][no3] v3=k3[no2][no3] v4=k4[no][n2o5] としてみましたが定常状態近似をどう使えばいいか 分かりません。 どうかよろしくお願いします。
回答: no2&5さんの言われるとおりですね。no3とno4で反応1の扱いは訂正しましたが、基本的にv1はv2の2倍であるとしました。(これは化学式の合計からの勘違いの思い込みでした。) 実際no2&5さんの式によれば、(この計算に何の問題もありません。)定常状態で要請される要件は v1-v2=v3...(1) v3=v4...(2) だけです。(但しvと書いてしまうと定数ですが速度定数と反応物の濃度の積であることは注意です。)私は(思い込み)でv1=2*v2を入れましたが、実はv1=v2+v3が成立していればo.k.です。実際反応式でたとえば単位時間に反応1がm+n回、反応2がm回、反応3がn回、反応4がn回進めば、no2&5さんの要請は満たされるのですが具体的に書くと、 (m+n)n2o5→(m+n)no2+(m+n)no3(反応1x(m+n)回) mno2+mno3→mn2o5(反応2xm回) nno2+nno3→nno2+no2+nno(反応3xn回) nno+nn2o5→3nno2(反応4xn回) ですが、これを合計すると 2nn2o5→4nno2+no2 となり、正しい量的関係で出てきます。即ち定常条件から自然に出て来る関係だけで2n2o5→4no2+o2の反応が行くということです。 混乱させて済みませんでした。 ただし [no3]=k1[n2o5]/(k2+k3)[no2] で[no3]が一定ですから、消費される[n2o5]と生成する[no2]の比率が一定な条件の実験ではあります。