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化学② ②2つの物質の初濃度の対比と生成速度→反応速度式 問 AとBが反応してCとDが生じる化学反応がある。 [A] だけを2倍にすると反応速度は2倍になり、 「B] だけを 2倍にすると反応速度は4倍になった。 速度定数をkとし、 [A] [B] を用いてこの化学反応の反応速度式を示せ。 やること:式にしてみる 2v=[2A][B]* X=1.y=2とわかる。 4ひ=[A][2B] 8セミナー 320 ○反応 →一定のエネルギー量を超えた分子のみ可能 (活性化エネルギー) 活性化 高濃度にする ←分子の数 エネルギー ○反応のしくみ 高温にする →活性化エネルギーを超える分子増 エネルギー ・反応できる 分子 触媒を加える →活性化エネルギーが下がる →実際の反応に必要なエネルギーは結合エネルギーの合計より小さい 分子は完全には解離せず、結合もしていない 遷移状態を経て化学反応がおきる。 活性化 エネルギー 。 触媒 →自身は変化せずに化学反応を促進(抑制)する物質 1.不均一触媒 ・固体 2. 均一触媒 ・反応物と均一に混合する ・反応物と均一に混合しない }エンタルピー 変化
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化学① ○反応の速さ →単位時間あたりにどれだけmol加増えた(減った)か [mol/(LS)〕 ○反応速度式 →反応の速さと反応物の濃度の関係 [aA+BC] xmol/LのAとymol/LのBを混ぜたら Cはどのくらいのスピードで生成される? v=k[A][B] (反応速度) 問題は パターン ←モン濃度 ①モル濃度と時間が与えられる 問ある一定温度で、容積1.0Lの容器に水素H2とヨウ素12をそれぞれ0.120 mol 入れて ヨウ化水素HIを生成する反応を行ったところ、2時間後にH2が0.090 molになっていた。 この2時間におけるヨウ素12とヨウ化水素HIの反応速度を求めなさい。 やること:表にする H2 + I2 →>> 2HI 実験前 0.72 0.12 0 変化 0.03 -0.03 +0.06 実験後 0.09 0.09 0.06 (mol) 災変化量をしと単位時間でわる(今回はん) I2: 0.03(mol) 1(L)×2(h) =0.015mol/ (L-h) HI: 0.06 (mol) 1(L)×2(h) = 0.03mol/Lh) 反応時間 camol濃度 Aのmol濃度 セミナーの318を解く。
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化学③ ○可逆反応 H2+I2HI 右左どっち向きにも進む反応 → ある一定のタイミングで正反応と逆反応の 速さが等しくなり、見かけ上の反応が 止まったようにみえる(平衡状態) ○ルシャトリエの原理 →変化をなかったことにしようとする動き A + 2 B C 正反応 平衡状態 逆反応 OH-XKJ(右向きが発熱) ○AやBを加える AやBの濃度を減らす動き 右向き ○Cを加える ・加圧 Cの濃度を減らす動き 存在する気体分子を減らす 左向き 右向き 。 減圧 存在する気体分子を増やす 左向き 。加熱 温度が低下する動き 左向き 。 冷却 温度が上昇する動き 右向き ※触媒 固体 ° 体積一定でアルゴンを加える .} は平衡移動には関係ない!
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化学④ ○平衡の法則 解離度…解離した物質量 (αで表わす) QA+bBcc+dDのとき 元の物質量 N204 2NO2 ①モル濃度(平衡定数) 反応前 n 0 K = [C][D]d [A][B] = - 定 変化 -nx +2na 反応後 n(1-α) 2nd ②圧力 Pc. Pod k = =- Paa. PB 一定 問ある温度で、 n (mol) の四酸化二窒素N2O4を体積V(L)の容器に入れると、二酸化会素NO2を生じて式のような 平衡状態に達した。このときの全圧をp (Pa)、 四酸化二窒素の解離度をαとして、下の各問いに文字式で答えよ。 N2O4 (気)2NO2 (気) (1)平衡状態における二酸化窒素の物質量は何molか。 (2)平衡時の四酸化二窒素の分圧は何 Paか。 (3)この反応における平衡定数Kはいくらか、 単位もつけて示せ。 (1) N2O4 2NO₂ (2)平衡時の全体のモル量 反応前 n 0 →n(1-α)+2na =n(+α) 変化 -ha +2na 平衡時 n(l-α) 2na 分圧=全圧×モル分率 A.n(1-〆) mol = Px- n(1-α) n(1+α) A.ph(1-0) h(1+α) (3)今提示されているのはモル濃度 ではなくモル量→Vでわる 2 2na k = 41°²x² V = n(1-α) n(1-0) V2 = 4na2 -(1-0)< A. 4nd² (1-α) V (mol/L) セミナー 336.337
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化学⑤ ○水のイオン積 →水溶液中の水素イオンと水酸化イオンの濃度の積は一定 Kw= [H+][OH] = 1.0×10 (mol/L) (25℃) ⇒濃度がどっちに傾いているかで性質が決まる [H^] = xx10mol/Lのとき [OH'] = x * 10^* molのとき = × PH-log1ox×100 PH = 14- (y-10g1ox) =y-log10xx 。 電離平衡 →電解質が電離する時も電離する物と元に戻る物で 平衡状態がおきてい る CH2COOH CH2Coo+H3O* (=H*) Ka = [CHscoo-J[H*] =co^ [CH3COOH] 反応前 C 0 0 変化 -Cα + Ca + Ca 平衡時C(1-0) α = Co ca C ' [H+]=√cka ○多価の酸の電離 →一度におきずに段階的におこる ex. H2S K₁ = 1. H2SH+ + HS ' [H*][HS] [HS] KよりK2の方がはるかに小さくなる [HT][S] K= [HS] 2. HS2H++S2- 計算する時は一段階の電離とかわらない ≧104 ならK2は無視でOK
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化学⑥ ○緩衝液 →酸や塩基を加えてもそのPHを変化させない性質を持つ 弱酸とその塩、または弱塩基とその塩の混合液 ex CH3COONaとCH3COOHの混合液 (酢酸ナトリウム) (酢酸) 酸を加えた時→CHsCooNaがはたらく CHsCooNa+HCl → CH3COOH + Na (CD (H CH.Coo (Na+) CH3COOHになるからHはふえない⇒PHは変化なし 塩基を加えた時一 →CH3COOHがはたらく CHsCooH + NaOH→ CHsCooNa+H2O CH3Coo H+ OH Nat ○緩衝液のPH H2Oになるので OHはふえない⇒PHは変化なし [CH3Coo] [H] ka(酸の電離定数)= [CH COOH] . • Ka [CH3COOH] [H*] = [CH3coo] CH3COOHの濃度は与えられた数字のまま CHsCoo Naは完全に電離するので CH3CooNaの濃度=CHsCoo-の濃度 ○CH3COOH と NaOHの滴定 CH3Coo Naは完全に電離 →CH3Cooが増えるので、酢酸は ほとんど電離しない 緩衝作用 PH B A NaOH→ A CH3COOH PH CH]=♪CK酢酸の電離定数 [CH3COO-] [H*] = B ・CH3 CooH&CH3COONaの緩衝液のPH ka [CH3 Coo Na] C... CH CooNaのPH [H+] = Kaku x
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化学⑦ ○難溶性の塩 ex硝酸銀水溶液 Agtとclの反応→塩化銀の沈殿 AgClが沈殿している時、イオンの状態と沈殿で溶解平衡が成り立つ Agcl=Ag+cl ° 溶解度積 K = (イオンへの変化スピード=Agclの生成スピード) [Ag+][c] [Agcl()] k[Agcl]=[Ag+][Cl] = ksp (溶解度積) 一定 →kspは[Ag+]と[CI]の最大値 ksp<使用する[Ag*][cr]の値 沈殿が生じる時 生じない時 ksp > 使用する[Ag+][cr]の値
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