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23_80 化学:化学反応と化学平衡 / 化学:反応速度

化学 反応速度の求め方

著者名: 藤山不二雄
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反応速度って?

爆薬に火をつけるとあっという間に反応をして爆発が起こります。一方で鉄を錆びさせるのにはけっこうな時間がかかりますよね。
ここでいう反応とはこれらの化学反応のことで、その反応にかかる時間を反応速度と言います。

反応速度の計算方法

化学反応が進むにしたがって、反応前の物質は次第に減少し、反応後の生成物は次第に増えていきます。この反応にかかる速度は、反応物または生成物の物質量やモル濃度を使って表すことができます。
※反応速度は、全体にかかる速度の平均で考えていきます。

3価の鉄を燃焼させた反応を考えてみましょう。



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グラフのように縦軸にモル濃度、横軸に時間をとって、反応前の鉄(Ⅲ)と反応後の酸化鉄(Ⅲ)について考えてみます。

反応が始まってt1秒後の鉄(Ⅲ)のモル濃度は「n1」でしたが、t2秒後には「n2」になっています。また生成物である酸化鉄(Ⅲ)はt1秒後には「na」だったものがt2秒後には「nb」になっています。

t2-t1=⊿tn2-n1=⊿nとすると、
⊿t秒間で起こった反応の平均速度は以下のように求めることができます。

平均の反応速度=反応物の濃度の減少量÷反応速度


反応物が反応する平均速度をとすると

と表すことができます。


今度は生成物で考えてみましょう。
nb-na=⊿n' とします。
平均の反応速度=生成物の濃度の減少量÷反応速度


平均速度をとすると
生成物が生成される平均速度をとすると




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『教科書 化学Ⅱ』 三省堂
『教科書 化学Ⅱ』 第一学習社
『教科書 化学Ⅱ』東京書籍

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