この実験について
反応座標に沿ったエネルギープロファイルを調べ、同じ時間での転化率を比較しましょう。触媒で障壁を下げ、温度を変えて、反応エンタルピーは一定のままどの量が変化するかを確認します。
学習目標
- 活性化エネルギーと反応エンタルピーを区別しましょう。
- アレニウスの温度依存性を用いて、速度定数を比較しましょう。
- 触媒が反応物と生成物のエネルギーを変えずに、正反応と逆反応の両方の障壁を変える理由を説明しましょう。
使い方
- 1エネルギープロファイルをクリックして、反応物、遷移状態、生成物のエネルギーを読み取りましょう。
- 2触媒なしで反応を行い、その転化率と速度定数を保存しましょう。
- 3触媒を加え、同じ条件で反応を繰り返しましょう。
- 4反応エンタルピーを個別に変え、正反応と逆反応の障壁を比較しましょう。
モデル
前提条件
- 滑らかなエネルギープロファイルは模式的な反応座標図であり、分子のポテンシャル計算ではありません。
- 頻度因子は毎秒100万に固定されています。時間変化は、不可逆な一次反応の消失則に従います。
- アレニウスの指数項は、すべての分子衝突のうち測定された割合ではありません。分子の向きやエネルギー分布の詳細は考慮されていません。
- 触媒は、正反応と逆反応の活性化障壁を、選択した同じ量だけ低下させます。どちらの反応端点も移動させず、新たな平衡収率を計算することもありません。
授業で試してみましょう
- Q1なぜ、わずかな障壁の低下で反応速度が大きく上昇するのでしょうか？
- Q2なぜ触媒は、反応物と生成物のエネルギー差を変えないのでしょうか？
よくある質問
移動するエネルギープローブは、反応している分子ですか？
いいえ。物理的な曝露時間とは独立して、模式的な反応座標をサンプリングします。
この不可逆反応のトレースから、平衡組成を予測できますか？
いいえ。ここでは一次反応の転化とアレニウス速度の比較だけを扱います。平衡を扱うには可逆反応モデルが必要です。