今回のテーマは、「反応速度式の求め方」です。

みなさんは、反応速度式について学習してきました。
たとえば、H₂,I₂の反応は、次のような式で表されましたね。
　 v=k[H₂][I₂]

今回は実際の数値を使って、反応速度式を表してみましょう。
少し難しい内容になるので、しっかりとしくみを理解するのが重要です。

今回は、 aA+bB→cC という反応について考えます。
Aの濃度を [A] 、Bの濃度を [B] 、反応速度を v としましょう。
これらを表にまとめると、次のようになります。

この表から、反応速度式を作りましょう。
そのときに考えるのは、次のような式です。
　 v=k[A]^x[B]^y
反応速度定数をkとして、xとyの値を考えていきます。
あとは、[A]や[B]とvの関係から、xやyを求めればよいことになります。

実験①～③のうちの２つを比較 しながら考えていきましょう。
それでは、どれとどれに注目するのがいいでしょうか？

たとえば、[A]に関する情報を調べるときには、[A]以外の条件を変えないようにすることが大事です。
たとえば、[A]と[B]がともに変化して、vも変わったとします。
このような場合には、[A]と[B]のどちらの影響でvが変わったのかわかりませんよね。
そのため、[A]の次数を求めるときには、[B]が変わらないようにするのがポイントです。

まずは、 [A]の次数 を決めましょう。
[B]が変わらないように、 実験②と③ を比較します。

②⇒③の変化 では、 [A]が2倍 になっており、[B]は同じです。
また、 vは2倍 になっています。
つまり、 [A]を2倍にすると、vも2倍になる という関係があることになります。
[A]が増加する割合とvが増加する割合がちょうど等しくなっているわけです。
このような場合には、 [A]の次数は1 と考えます。

次に、 [B]の次数 を求めます。
実験①と② を見比べましょう。

②⇒①の変化 では、[A]は同じですが、 [B]は2倍 になっています。
また、 vは4倍 です。
つまり、 [B]を2倍にすると、vは4倍になる という関係があることになります。
4は2の2乗なので、このような場合には、 [B]の次数は2 と考えます。

以上より、求める反応速度式は、次のようになります。
　 v=k[A][B]²

このように、 条件が変化した場合に、実験結果がどのように変わったか を比較するのがポイントです。