Frank
こんにちは＜Frank＞です。
chemistry には「化学」以外に「（二人の間の）相性、親和力」と
いう意味があります。すぐに仲良くなれる場合もあれば時間がかか
る場合もある。逆に水と油のようにまったく相容れない場合も。
個人的にはラボで化学反応を見ているより、人間同士の相性を見て
いる方が楽しいですが、折角やり始めた高校化学の復習。頑張って
最後まで参考図書を読んでみることにします。
１． 速い反応と遅い反応
化学反応は、反応物が生成物に変わる速度に違いがあります。これ
を「速い反応」と「遅い反応」に分けて考えます。
１）速い反応
短時間で完了する反応。例えば、酸と塩基の中和反応、爆発反
応、沈殿反応などが該当します。これらの反応は、ほとんど瞬
間的に進行するため、反応の進行が目で見て分かることもあり
ます。
２）遅い反応
時間がかかる反応。例えば、鉄が錆びる反応や食品が腐敗する
反応は、ゆっくり進行します。これらの反応は、進行に数時間
から数日、場合によっては数年かかることもあります。
２．反応の速さの表し方
化学反応の速さは「反応速度」として定量的に表すことができます。
反応速度は、単位時間あたりに変化する物質の濃度で表されます。
・反応速度
反応物や生成物の単位時間当たりの濃度変化を用いて表します。
例えば、反応物の濃度が時間に伴ってどのくらい減少するか、ま
たは生成物の濃度がどのくらい増加するかで反応速度が決まりま
す。
反応速度 = −(𝑑[𝐴]／𝑑𝑡)
ここで、
・[𝐴] は反応物 A の濃度
・𝑡 は時間
反応速度は通常、モル毎リットル毎秒 (mol/L·s) という単位で表
されます。
３．反応速度を変える条件
化学反応の速度はさまざまな要因によって変化します。反応速度を
変える主な条件は以下の通りです。
１）濃度
一般的に、反応物の濃度が高いほど反応速度は速くなります。
濃度が高いと反応物同士が衝突する頻度が増えるため、反応が
進みやすくなります。
２）温度
温度が上昇すると、反応速度は通常速くなります。これは、温
度が高くなると分子の運動エネルギーが増加し、反応物の衝突
回数とエネルギーが高まるからです。衝突が活性化エネルギー
を超える確率が高くなり、反応が進行しやすくなります。
３）触媒
触媒は、反応速度を速める物質です。触媒自体は反応の前後で
変化しませんが、反応機構に影響を与えて反応のエネルギーバ
リアを下げ、反応を速めます。
４）表面積
固体の反応物が関わる場合、その表面積が大きいほど反応速度
は速くなります。粉末状の固体は、反応物が接触できる表面積
が増えるため、反応が進みやすくなります。
人間関係でも触媒として上手く働く人もいればこじらせる人もいる
ということです。余談ですが、化学と哲学について述べた引用文が
あるので、参考までにご一読ください。
The quote, “Chemistry is the study of matter that is already known,
while philosophy is the study of what is unknown,” was famously
said by William Henry Bragg, a British scientist from the 19th
century. Bragg, a physicist who made significant contributions to
X-ray crystallography, shared the 1915 Nobel Prize in Physics with
his son, Lawrence Bragg. His words succinctly capture the distinction
between science and philosophy, emphasizing how science deals with
established facts, while philosophy explores more abstract, unresolved
questions.
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今日もご一読いただき、ありがとうございました。
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