>> 自然の科学 >  >> 化学

なぜH2はD2よりも反応性が高いのですか?

h2がd2 よりもわずかに反応的であることは事実ですが 、違いは非常に小さく、実際のアプリケーションでは無視できることがよくあります。この違いの理由は、運動同位体効果にあります

これが故障です:

* 速度論的同位体効果: この効果は、同位体間の質量の違いから生じます。水素(H)のような軽量同位体は、重水素(D)のような重い同位体と比較して、ゼロポイントエネルギー(絶対ゼロで分子が持つことができる最小エネルギー)を持っています。

* 反応速度: ゼロポイントエネルギーのこの違いは、反応が発生するのに必要な活性化エネルギーに影響します。ゼロポイントエネルギーが高い軽い同位体は、遷移状態に到達するために必要なエネルギーが少ないため、より速く反応する必要があります。

* H2対D2: H2はD2よりも軽いため、その分子はわずかにゼロポイントエネルギーを高く、より反応的にします。

ただし、H2とD2の反応性の違いは一般的に小さいです。 これは、反応速度に影響を与える他の要因によって運動性同位体効果がしばしば隠されているためです。

* 反応メカニズム: 反応の特定のメカニズムは、速度論的同位体効果の影響に大きく影響する可能性があります。

* 温度: より高い温度では、ゼロポイントエネルギーの差はそれほど有意ではなくなり、速度論的同位体効果はあまり顕著ではありません。

* 触媒: 触媒の存在は、しばしば同位体塊の効果を無効にすることができます。

要約すると、H2は速度論的同位体効果のためにD2よりわずかに反応的ですが、この違いは通常小さく、実際のコンテキストではしばしば重要ではありません。

  1. 水素と二酸化炭素はどのように同じですか?
  2. どの分子にシグマ結合のみが含まれていますか?
  3. クロムIIIリン酸をどのように書きますか?
  4. 酸は熱にどのように影響しますか?
  5. 化学反応が発生したことをどのようにして知っていますか?
  6. アンモニア分子の構造は何ですか?