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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

看護学科の化学講義(14)化学反応・化学平衡

看護2011

前期の講義最終回です.前期試験範囲もここまで.ただし補講で扱った「放射能と放射線」は今年度の前期試験範囲から外します.

前回の講義に対する質問コメント感想その他いろいろの紹介

前回の講義録参照

反応速度に影響を与える因子

反応物そのものの性質,反応温度,反応物の濃度,反応物の表面積,触媒の存在,などが速度を向上させます.

触媒

活性化エネルギーの低い別の反応経路に化学反応を導く物質が触媒です.触媒は化学反応によって消費されません.また,後で紹介する平衡の向きにも作用しません.

触媒の作用として「活性化エネルギーを下げる」と説明されることがありますが,これは誤りです.相対的に低い活性化エネルギーをもつ別経路に反応が誘導されるため,見かけ上,活性化エネルギーが低くなったようにみえるだけです.

平衡定数

A+B=C+Dという化学反応(等号は→と←のかさねあわせ)において,A, B, C, Dそれぞれの濃度を[A], [B], [C], [D]であらわしたとき,K=[C][D]/[A][B]であらわされる量が平衡定数です.[C][D]が[A][D]よりも大きい場合,反応が正方向に偏っていることになり,生成物を得る際に有利な条件となります.逆に,[C][D]が[A][D]よりも小さい場合は,生成物を得るのに不利な反応であることがわかります.具体的な数値を用いた平衡論は,後期の水溶液化学の単元で扱う予定です.

ルシャトリエの原理:実際の例

平衡状態にある化学反応に何らかの操作を加えた場合,反応系は新しい条件で平衡状態となるよう,システムを再構築します.これは体内における生化学反応を理解するときに重要な考え方です.私たちは様々な食物を採りいれ,それらを消化し,そこからエネルギーを取り出し,身体を構成する材料を得ています.そのために私達の身体システムは,フレキシブルな化学反応を多段階に組み合わせることによって,日々異なる環境下で,日々異なる食料を採りいれても,安定状態に保たれています.

平衡系に何らかの作用が与えられたとき,平衡がどのようにシフトするのかを判断する際,「ルシャトリエの原理」が役立ちます.(1) 水素ガス+窒素ガスとアンモニアガスとの平衡反応,(2)NO2とN2O4との平衡反応,に関して,反応系から構成要素を取り除いた場合,圧力を変えた場合,温度を変えた場合について,反応系がどのように平衡状態をシフトさせるのかを考えました.

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↑平衡反応(2)の温度依存性

●ルシャトリエは高2のとき化学IIでやりました.ゆっくり考えないとわかんないです・・・.●難しかったです.化学IIの範囲?●ルシャトリエの原理の考え方がよく分かりませんでした.●化学難しい●化学平衡は本当に苦手です.もう嫌です.頑張ります.●ルシャトリエの原理が理解できた.●へいこう苦手です.●今日の内容はよくわかりました.●この化学平衡は難しいといつも感じています.●ルシャトリエの原理が理解できるようで,でもよく考えていくとややこしくなってしまい,難しいです.●生化学と少し結びつけられた気がする!!もっと早くやりたかったです.●ルシャトリエって名前すごい!昔の人は○○定数とかたくさん考え出してすごいなと思った!●なんか難しい.頭が混乱します.●やばい●化学平衡のところよくわかりました.●平衡難しすぎる・・・分からない.●ルシャトリエ,よくわからなくてやばいと思いました・・・.●ルシャトリエの原理がよくわからなかったです.●難しい・・・

アンモニア合成の化学

水素と窒素からアンモニアを合成する化学プロセス「ハーバー・ボッシュ法」について紹介しました.20世紀工業化学の代表的成功例です.触媒の開発と高圧反応装置の開発,化学反応のシステム化によって実現された,空気中の窒素を原料に有用物質を生産する優れた化学技術です.

●最後の歴史とからめていたのは面白かったです.是非またお願いします.

試験は来週

●来週の化学のテストは満点をとる!!きっと,おそらく,たぶん!!●不可はいやです.がんばります.●テスト頑張りたいです!●試験やばいです.●化学まで手がまわっていません.今までなんとなく・・・という感じなので理解はまだ・・・もっと早くから勉強すればよかったと後悔しています.それでもテスト頑張ります.●不可にならないように勉強します!●テストがんばります.●120点取るよう頑張る●テスト乗り越えます!!●テスト頑張りたいと思います.●試験がんばります●テストあと一週間がんばりまーす.授業わかりやすいです!●来週はついにテストですね!がんばりたいと思います.●テストやばいです.がんばります.

その他

●この間,「電子は不思議な動きをする」みたいな面白いムービーをYouTubeで観ました.きっとみんなも興味を持つと思うので,紹介してみてはどうでしょうか(^ω^)

はい.これですね.

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●先生の授業たのしかったです.後期もよろしくお願いします.●前期ありがとうございました!!●前期の授業おつかれさまでした.●先生の授業楽しかったです.後期もよろしくおねがいします(^o^)今日ねむたかったです.昨日ちゃんと寝たのに!!●今日で前期最後の授業なんて早すぎます!!そしてテストいやです.でも頑張ります.●テスト前なんです!(***の)●テスト前で死にそうでした.圧力のところがよく分からないです.●今日は眠くて眠くて・・・●今日***のテストです.嫌です.つらいです.泣きたいです.●先生お疲れさまでしたー!●先生大好きです!!!化学頑張ります!!●

それではまた後期にお会いしましょう(その前に試験会場で).

リンク

www.tnojima.net
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