>> 自然の科学 >  >> 化学

水素は重水素よりも迅速に反応を起こしますか?

はい、水素は一般に反応を経験しますより迅速に 重水素より。その理由は次のとおりです。

* 速度論的同位体効果: この効果は、水素(プロテウム、¹h)と重水素(²h)の質量の違いから生じます。重水素は水素の約2倍です。

* ゼロポイントエネルギー: 量子力学は、絶対ゼロであっても、分子にはゼロポイントエネルギーと呼ばれる振動エネルギーがあることを規定しています。 軽量同位体はゼロポイントエネルギーが高く、より速く振動することを意味します。

* 活性化エネルギー: 反応は、活性化障壁を克服するためにエネルギーを必要とします。水素のゼロポイントエネルギーが高いほど、活性化エネルギーに到達しやすくなり、より速く反応します。

例: 水素や重水素の酸素の燃焼などの単純な反応を考えてみましょう。

* h₂ +½o₂→h₂o

* d₂ +½o₂→d₂o

水素(H₂)との反応は、重水素(D₂)との反応よりも速い速度で進行します。これは、ゼロポイントエネルギーが高いため、水素との反応の活性化エネルギーが低いためです。

注: 運動性同位体効果は重要な場合がありますが、常に支配的な要因ではありません。立体効果や反応の性質などの他の要因も、反応速度に役割を果たす可能性があります。

  1. 伝導の非実験とは何ですか?
  2. 化学チャートの図とは何ですか?
  3. 銅と硝酸との反応の種類は何ですか?
  4. NABRにはいくつの原子がありますか?
  5. 1つの分子の合計はいくつの原子ですか?
  6. Hcl酸によって燃えないものは何ですか?