化学の基礎 II(G) (20160125) M: 以下は宮本のコメント
15s3001: 
化学量論係数の $ a$ と速度式の $ \alpha$ は同じものを表しているのではないのですか. M: 教科書 pp.134-135 をよく読めばいいのでは(?) 素反応と複合反応とでは異なる.

15s3002: 
複合反応の中間体は観測できるのでしょうか. M: 反応は反応条件に依存する. 観測できる場合も, 観測できない場合もあるでしょう.

15s3003: 
H$ _2$ と O$ _2$ から H$ _2$O ができる反応では, 多くの素反応が起こっていますが, それらを足し合わせると $ \DS$   H$ _2 + \frac{1}{2}$   O$ _2 \rightarrow$   H$ _2$O という式になるのですか. M: 自分で足し合わせてみれば分かるのでは(?) // p.132 の傍注をよく読めばいいのでは(?) また p.133 の囲み記事をよく読むと, 素反応の *主なもの* が示されていると書いてある. そして示されている 5 本の式の右辺に OH が合計 2 個出てくるが, 左辺には 1 個しか出てこないことなどは, ひとめ見れば分かるのでは(?)

15s3004: 
複合反応の反応速度を求めるためには, 全ての化学反応式の反応速度をそれぞれ求めればよいのですか. M: 別に, 求めたければどうぞご自由に. // (11.3) 式の定義に従って考えればいいだけなのでは(?)

15s3005: 
p.138 の「一次反応で反応物 A の減少の割合は A の量によらずに一定」なのはなぜか. M: 14s3014 参照

15s3006*: 
ある複合反応がどのような素反応からなるのかは どのようにして求めるのか. M: 万能の解法はない. 反応ごとに個別に研究する.

15s3007: 
放射性崩壊についてで, 崩壊の速さを特徴づける量として, 速度定数ではなく半減期が用いられるのか. M: 意味不明, 質問になっていない. // 慣習だからでしょう. 放射線が発見された当時, 原子が万人に認められていたとはいえないし, ましてや原子が崩壊してある元素が別の元素に変化するなどとは, 想像もされなかっただろう. すなわち一次反応のような反応機構は想定されていなかったのでは(?) // 科学史を勉強すればいいのでは(?)

15s3008: 
水素分子と酸素分子の反応などの素反応で他の分子との反応で水素や酸素分子の結合が切れることがあるのに対し, 他の分子との結合が考慮されないのはなぜか. M: p.133 の囲み記事をよく読むと, 素反応の *主なもの* が示されていると書いてある.

15s3009: 
$ \DS 2$   H$ _2 +$   O$ _2 = 2$   H$ _2$O は複合反応であるという説明の所で, その他の分子の M がありましたが, M が衝突した時に, M の分子の構造も変化するのですか? M: p..133 の囲み記事の初めの二つの反応式のそれぞれで, 右辺と左辺の両方に M が登場しているのは, どういう意味か?

15s3010: 
授業では反応次数 $ \alpha$, $ \beta$ は反応式の係数に一致しているとして扱っていましたが, それは常に正しいものと言えるのですか. M: 15s3001 のコメント参照

15s3011: 
複合反応が複雑になるとき, 条件によって近似できない場合はどうするのですか? M: 別に. 近似できないのなら, しないのでは(?) // 別な工夫をするか, そのまま扱うか, 時と場合とあなたがどうしたいかに依るのでは(?)

15s3012: 
反応速度の濃度の単位に慣用として液相や気相があるが, 他にはないのか. M: そりゃあるでしょうね. 自分で調べてみてはいかがか(?)

15s3013: 
ゼロ次反応の例として触媒との反応が書いてあり, 後に一次反応に移行するとありますが, ゼロ次から一次に移る基準は何ですか. M: 何かの基準を境にして, ガラリと変わると思っているのだとしたら, 自然観が間違っている. // 教科書 p.136 をきちんと読めば, ゼロ次反応と考えてよい条件や, その時になぜゼロ次反応と見なせるかの理由までちゃんと書いてあるのにネ

15s3014: 
複合反応で特に知っておくべきものはなにかありますか. M: 暗記ではなく, 理解しましょう. // ``○○は知っておくべき'' は, 裏を返せば, その他は知る必要なし・忘れていい という主張と誤解されかねない.

15s3015: 
複合反応で反応速度を反応物濃度のべき乗の積で表せる場合が多いと書いてあるが それ以外にはどのように表せれるのか? M: 教科書 13-14 章や参考書を見ればいいのでは(?)

15s3016: 
濃度の単位に molecule を用いるより, より正確に表すことのできる単位はあるのですか. M: ``より正確'' とは, どういうことか? 正確さを, どうやって評価するのか?

15s3017*: 
半減期 $ \DS t_{1/2}$ が経過するごとに, 反応物の濃度が 1/2, 1/4, … と減少し, 濃度は限りなくゼロに近づくが決してゼロにならないとありますが, 存在する粒子が 1 つとなったときにはどうなるのですか. M: 全く指摘の通りです. (11.21) 式に従って反応物が減少していくのならば, この式の指数関数は連続な関数ですから, 濃度は決してゼロにはなりません. しかし私たちは, 物質は連続体ではなく分子という離散的な構造を持っていることを知っています. 一見矛盾することを, どのように考えたらよいのでしょうか? ;-)

15s3018: 
一次反応がゼロ次反応のように, 振る舞う事はないのでしょうか. M: 教科書 p.136 をよく読めばいいのでは(?)

15s3019: 
反応次数が負の数になるのは, どのような場合ですか. M: 教科書 13-14 章や参考書を調べてみればいいのでは(?)

15s3020: 
式 (11.13) の所で なぜ $ a=1$ にしたのですか. M: 別に. (11.2) 式の反応で, 化学量論係数を $ a$ で除したと考えてもいい. 本質的な違いは何もない.

15s3021: 
平衡定数 $ K$ が素反応であるか複合反応であるかによらないのは前回の式 $ \DS K = \exp \left( - \frac{\Delta G}{RT} \right)$ の $ \Delta G$ が反応経路によらないからですか. M:  $ \DS K = \exp \left( - \frac{\Delta G}{RT} \right) = \frac{[P]^p [Q]^q}{[A]^a [B]^b}$ // p.135 の囲み記事にも書いてあるのに, 自分で判断できないのは, なぜか?

15s3022: 
純粋な零次反応は存在しますか? M: ``純粋な'' とは, どういう意味か?

15s3023: 
一次反応よりも二次反応の方が濃度の依存性は高いのですか. M: 何に対する依存性の話か? 依存性の高低とは, どうやって見積もるのか?

15s3024: 
なぜ濃度の単位が 2 つあるのでしょうか. M: 意味不明 // 濃度の単位は, いくらでもあるのでは? モル濃度, 質量モル濃度, モル分率, 質量百分率, ppm, ｇ / 100 g 水, 等々

15s3025: 
なぜ全体の反応式に表れないのに中間体が必要なのですか. M: 話が逆. 反応機構を考えると中間体を経由しているが, しかし全体の反応式には表れない. 全体の反応は複合反応で, そのうちの素反応で中間体が生成する反応と中間体が消費される反応があり, 全体としては差し引きゼロで中間体は全体の反応式には表れない. これの何が納得できないのだろうか?

15s3026: 
反応次数は複合反応の場合は一致しないのですか. M: 意味不明. 何に一致しないという話か? 教科書 p.135 や参考書をよく読めばいいのでは(?)

15s3027: 
観測された反応が素反応か複合反応か見分ける方法はありますか. M: ``素反応であれば反応次数と化学量論係数とが一致する'' と同値なのは対偶で, ``反応次数と化学量論係数とが一致していなければ素反応ではない'' です. これにより複合反応だとは分かるが, それ以外は… どうでしょうか(?)

15s3029: 
複合反応でラジカルができる事でどうして安定な分子がまたラジカルになっていくのですか. M: 意味不明. 何の話か? // ラジカルを消去する反応が, なぜすぐに必ず起こらなければいけないのか?

15s3030: 
複合反応と, 素反応の速度式は一致するのか. M: なぜ, あなたは, 一致することを期待するのか? 一致する必然性があるのか? // 教科書や参考書をよく読めばいいのでは(?)

15s3031: 
ある反応が素反応か, 複合反応かは どのように判断するのか. M: 15s3027 参照

15s3032: 
反応速度定数は どのようにして決まるのか. M: 教科書 12 章や参考書を見ればいいのでは(?)

15s3033: 
$ 2$A$ +$   B$ \rightarrow$   生成物 という素反応の速度式は $ \DS v = k [$A$ ]^2[$B$ ]$ になりますが, この [A] は A 全体の濃度なのですか. M: 他にどんな A の濃度があるのか? 教科書 11.3 をよく読めばいいのでは(?)

15s3034: 
素反応では反応次数が化学量論係数と必ず一致するとありますが, なぜ必ず一致といえるのですか. M: 素反応における反応次数の意味について, じっくりと考えてみればいいのでは? // 素反応の定義は?

15s3035: 
ゼロ次反応とは具体的にどのような例が上げられますか. M: 教科書 pp.136-137 や参考書をよく読めばいいのでは(?)

15s3036: 
触媒以外にゼロ次反応の例はありますか. M: 私は知りません. 調べてわかったら, 教えてくださネ

15s3037: 
なぜ中間体が生成する複合反応全体の反応速度は, 反応物の濃度の単純な積にならないのか. M: 別に, 中間体を生成しない複合反応でも, 反応物の濃度の単純な積にならないと思うが. // 教科書 p.135, 13-14 章や参考書を読めばいいのでは(?)

15s3038: 
高校のときに学んだオストワルト法による硝酸の製造も, 複合反応とみなせるのでしょうか? M: 自分で調べて, 判断できないのは, なぜか? // 多くの結合の開裂と生成が起こっているように見えますが…

15s3039: 
なぜ反応次数と化学量論係数が一致しない場合が多いのですか. M: 何の話か? // 教科書 p.135, 13-14 章や参考書を読めばいいのでは(?)

15s3040: 
複合反応の反応次数は実験でした求められないということでしたが, 反応次数と化学量論係数が一致するときとしないときで何かその反応である特徴があるというのもないのですか? M: 質問の意味不明.

15s3041: 
水の素反応の式はどのようにして導いているのか. M: 15s3006 参照 // 詳細について私は知りません. 調べてわかったら, 教えてくださいネ

15s3042: 
三分子反応は二分子反応と比べてどのくらいの割合で起こりますか. M: 私は知りません. 自分で工夫して計算してみればいいのでは?

15s3043: 
複合反応が複雑になると, なぜ反応次数が定義できなくなることもあるのか. M: 教科書 13-14 章や参考書を見ればいいのでは(?)

15s3044: 
複合反応の反応速度を反応速度式で表せない場合とはどんな時ですか. M: 教科書 13-14 章や参考書を見ればいいのでは(?)

15s3045: 
H$ _2$O の素反応の式は, どのように求めたのですか. M: 15s3041 参照

15s3046: 
複合反応の速度式において 反応次数と化学量論係数が一致することはあるか? M: 教科書 p.135 や参考書を見ればいいのでは(?)

15s3047: 
H$ _2$ と O$ _2$ しかない系にエネルギー与えたら, H$ _2$ または O$ _2$ が M の働きをして H$ _2$O が出来ますか? M: 教科書 p.133 の囲み記事をよく読めばいいのでは(?) // 高温で高い衝突エネルギーをもつ周囲の分子 M の実体は何か?

15s3048: 
(11.13) 式で, なぜ $ a=1$ としたのか. M: 15s3020 参照

14s3008: 
反応速度のグラフは (例えば反応物の場合), なぜ下に凸な曲線になるのですか? 上に凸なものも存在しますか? M: 普通の反応では, 反応が進行すると反応物は単調に減少し, その量 (濃度) がゼロに漸近すると考えるのが最もすなおなのでは(?) 個別の分子は単純に力学の法則に従って振る舞っているだけだから, 時間を逆にしても運動法則は成り立っているはず. // 反応機構に依存する問題. 教科書や参考書を見れば良いのでは(?) / あ, 振動反応なら, 上に凸な部分もあるだろうな.

14s3014: 
一次反応の反応物 A の減少の割合が A の量によらず一定なのはなぜか. また, 二次反応では, なぜ一定ではないのか. M: 一次反応については (11.21) 式, 二次反応については (11.33) 式 (または囲み記事の (4) 式) にもとづいて考えてみればいいのでは(?) // ``減少の割合'' の意味を理解していないのか(?)

14s3015: 
複合反応で, 反応次数と化学量論係数が一致する反応と一致しない反応は どのような違いがありますか. M: 私は知りません. 調べて分かったら, 教えてくださいネ // 偶然の一致と予想してみる.

14s3021: 
複合反応の速度式では, 反応次数と化学量論係数が必ずしも一致しないのは, なぜですか. M: 教科書 p.135, 13-14 章や参考書を読めばいいのでは(?)

14s3030*: 
一, 二次反応で反応速度係数 $ k$ が求まることで反応した物質が何であるかをある程度想像することは可能ですか? M: 教科書 12 章や参考書を読んで, 考えてみてはいかがか(?)

14s3034: 
放射性崩壊は化学反応は同様に濃度に対して比例の式が書けますが なぜですか. M: 一般的な $ \alpha$ 崩壊, $ \beta$ 崩壊なら, どういう風に起こっているかを考えれば, 単分子反応と同様に考えられる事は自明では(?)

14s3040: 
なぜ反応物の濃度が $ \DS \frac{1}{e}$ になる時の寿命が重要であるのでしょうか? 寿命を求めることで どのようなことまでわかるのですか? M: ``反応物の濃度が $ \DS \frac{1}{e}$ になる時の寿命'' とは, ヘンテコなもの言いだ. // 反応を特徴づける物理量である寿命 (一次反応ならその逆数は反応速度定数) を重要と思われないのなら, 自然観がおかしいのでは(?) $ k$ が決まれば (11.21) 式が確定するので, A の濃度について全てがわかる.

12s3017: 
反応速度式について, 平衡反応でも同じようにして解くことは可能か? M: ``同じ'' であることの基準は? // 教科書 13-14 章や参考書を見ればいいのでは(?)

12s3024: 
水の生成の素反応で, 水素と酸素を分解する M 自身は熱などのエネルギーで反応しないのでしょうか? M: 15s3047 参照


rmiya, 20160126