質問: 化学反応速度についての質問です。 生成物が時間ごとに以下のように生成したそうです。 時間[hr] 0 1 2 3 4 6 濃度[mm] 0 0.27 0.55 0.83 1.11 1.66 このときの次数とかはだせますか? 私が知ってる反応速度則はx→yのときのきxの初濃度がわかっているとき、bの生成速度は...とかならわかるんですが、初濃度が分からないはどうすればいいのでしょうか。 単純な質問かもしれませんが、困っています。解答よろしくおねがいします。
回答: micha-pieさん、こんにちは! 生成物の濃度変化だけを見ていても確かに速度則については何もいえません。 ただし、問題の反応が、おっしゃっているような x→y という式で表され、かつ、この反応が素反応であると仮定するのであれば、 v=d[y]/dt=k[x] という速度式となり、1次反応(次数は1)となります。 aa+bb→c ならば v=d[c]/dt=k[a]^a[b]^b ですね。 どちらにしても、条件が足りない気がするので、完全な形の問題文をお載せになることをお勧めします。 さて、上で仮定した反応においては、xとyの初濃度をxと0とすれば、[x]+[y]=x+0=xが常に成り立ちますから、速度式から、 d[y]/dt=k(x-[y]) が成り立つことになります。 これを時間で積分すると、 -ln(x-[y])+ln(x)=kt、つまり[y]=x(1-exp(-kt)) となることが分かります。 ですから、速度式が最初に仮定した式であるならば、今求めた[y]の式に時間と濃度の各データを代入することで、平均のxを求めることができるでしょう。 xだけでなくて反応の次数をも出すという問題なのであれば、 d[y]/dt=k[x]^n(次数がn) として同様に積分し、xとnを求める問題なのかもしれませんね。 パソコンで書くのは結構大変なので、ちょっとご自分でやってみてください。 「hr」は間違いであるとのご回答もあるようですが、確かにsi単位系で表示すると決められている場合なら「h」と書くべきでしょうが、一般にはどんな表記の仕方でも間違いというわけではないでしょう(人に通じれば^^;)。 特に「hr」に関して言えば、英単語の「hour」の略号として「hr」と書いていると考えられるので、私にはますます間違いだとは感じられません。 もしもsi単位しか認められないのであれば、「atm」とか「å」とか(sではなくて)secとかも全部間違いですね。 アメリカ・イギリスが世界中に迷惑をかけている、ヤード・ポンド法による単位なんか、もう最悪ですよね^^; 専門が化学なので経験者ということにしておきます。