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)

医療工学科の化学講義(13)化学反応と化学平衡

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キーワード

化学平衡,化学平衡の法則,可逆反応,活性化エネルギー,逆反応,酵素,触媒,正反応,遷移状態,素反応,2次反応,ハーバー・ボッシュ法,反応中間体,不可逆反応,平衡状態,平衡定数,ボトルネック,律速段階,リボザイム,ルシャトリエの原理

講義内容の要約

  • 前期試験についての説明(2018年度前期模擬問題)
  • 活性化エネルギーEaが与えられないと化学反応が起きない.
  • 発熱反応と吸熱反応におけるEaとΔH
  • 反応の速さには,反応物の濃度,反応温度,触媒の存在,反応物が固体ならその表面積,が影響する.
  • 2次反応速度の微分方程式:−dC/dt=kC2から,時間tにおけるCと,半減期をあらわす式への誘導
  • 律速段階の考え方
  • 触媒は反応の進むルートを定める.同じ反応物でも触媒が異なればルートが変わり,異なる生成物が得られる場合もある.
  • 逆向きにも進む化学反応が可逆反応
  • 可逆反応で両方向の反応速度が等しくなった状態が平衡状態
  • 平衡状態における反応物と生成物の濃度の間には化学平衡の法則が成り立つ.
  • 平衡定数の大きさから反応の進みやすさを見積もることができる.
  • ルシャトリエの原理:平衡状態にある化学反応系は,外部からの攪乱に抵抗して新しい平衡状態を築く.
  • ハーバー・ボッシュ法の意義

該当する教科書のページ

第11章,123ページから136ページ

はじめて学ぶ化学

はじめて学ぶ化学

説明に使った動画

窒素酸化物の平衡系にみられるルシャトリエの原理:温度変化

窒素酸化物の平衡系にみられるルシャトリエの原理:圧力変化

質問

  • これは絶対出る!っていうのはありますか?

1次反応と2次反応のC(t),t1/2,のどれか20点分

  • [1]にも部分点ありますか?(1つ合ってたら5点とか)

ある.付ける.

  • 試験の平均点はどれくらいですか?

2017:85, 2016:70, 2015:73, 2014:74,2013:81, 2012:78, 2011:91, 2010:78, 2009:82(100点満点を120点満点に換算)

  • ハーバーボッシュ法は何年間で確立されたのか?

約5年.

  • 1904: ハーバーが検討開始
  • 1908: ハーバーが本格的に研究着手
  • 1909: ハーバーがオスミウム触媒で合成条件確立
  • 1909: ボッシュが触媒 & 装置を開発
  • 1913: アンモニア製造プラント稼働開始
  • ルシャトリエはフランス語ですか?

フランス語.Henry Louis Le Chatelier,フランスの化学者.

  • Twitterで「無遅刻無欠席チャレンジャー〜人が誓いをやぶった」とよく言ってますが,出欠確認はこのプリントでできますが,遅刻者の確認はどのようにしているのですか?

確認不可能.回収シートの枚数だけチェックしてる.

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遅いやつを比べて片方が特に遅ければそっちが律速段階.

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事明じゃなくて自明.

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説明のために矢印の大きさを変える場合ある.

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  • 略解では説明のために計算を1段階進めるたびに計算結果を出しているが,掛け算 and/or 割り算の計算をやるときは,電卓を使ってイッキに処理して有効数字を揃えるのがオススメ.
  • ところどころで計算を中断する場合,途中計算では,有効数字を多く確保しておく.
  • 最後に一括して四捨五入して揃えればよい.
  • 最小桁はブレる場合があるので,試験ではこの点を考慮する.
  • 前回配ったのにも書いておいた.

コメント

  • 小文字のvが筆記体で上手に書けない.高校のときからの悩み.
  • 動画の温度変化の色の変化はよくわかったけれど圧力の方はわかりにくかった.
  • 律速段階の例がわかりやすかったです.
  • 理解できたと思う
  • 反応速度のところしっかり復習します.
  • いろんなものと結び付けて説明してくれるのでわかりやすい
  • 身近な話題で楽しかったです.
  • よくわかった
  • 科学ってすごい
  • テスト勉強頑張ります
  • 100点以上とります!
  • 最近暑い日が続いて家ではずっとエアコンつけてます(今月の電気代がこわい).
  • 晴れましたね
  • いい天気だ
  • 外暑すぎます
  • 体力つけます
  • 来週もがんばります
  • 先生の私服ステキです
  • 単位落とす気しかしません.留年はいやだ.
  • 無遅刻無欠席でした.テストがんばります.
  • 状態変化について詳しく知った

今日は状態変化について全く扱っていないんだけど


出席者数推移

(1)103→(2)99→(3)94→(4)91→(5)98→(6)98→(7)93→
(8)81→(9)88→(10)83→(11)80→(12)80→(13)87.


次回予告と自宅学習

前期試験についての質問に対応した後,「放射線と放射能」を学びます.今回の配布物の指示に従って予習すること.教科書第15章「放射線と放射能」(177ページから188ページ)の範囲です..

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