水が反応速度にどのように影響し、なぜ固体が水溶液の外で反応するか
活性化エネルギーの低減における水の役割：
水は溶媒として機能します 、つまり、多くの物質を溶解することができます。このプロパティは、反応速度に影響を与える上での役割の鍵です。
* 衝突頻度の増加： 反応物を水に溶解すると、溶液全体に分散し、反応分子間の衝突の可能性が高まります。より多くの衝突は、反応を成功させる確率が高いことにつながります。
* 活性化エネルギーの低下： 水分子は反応物と相互作用し、遷移状態（不安定な中間体）を安定させ、反応が発生するのに必要なエネルギーを下げることができます。これは、帯電した分子または極性分子を含む反応に特に当てはまります。
* イオン化の媒体を提供する： 水はイオン化合物を溶解し、個々のイオンに分離できます。これらのイオンは、他の分子とより容易に反応し、反応速度が速くなります。
なぜ固体が水溶液の外で反応するのか：
* 直接連絡先： 十分な表面積接触がある場合、固体は互いに直接反応する可能性があります。これは、水に溶けなくても可能です。
* 熱： 多くの固体反応は熱によって加速され、活性化エネルギー障壁を克服するために必要なエネルギーを提供します。
* 触媒： 特定の固体触媒は、水がない場合でも、固体反応物間の反応を促進できます。
例：
* 水に塩を溶かす： 塩（NaCl）が水に溶けると、Na+およびCl-イオンに分解します。これらのイオンは他の分子と反応し、化学反応を促進することができます。
* 錆び： 鉄の錆びは、水の存在下での鉄（固体）と酸素（ガス）の間の反応です。水は重要な要因ですが、反応は鉄の表面で起こりますが、必ずしも溶液中ではありません。
* 燃焼： 燃える木材は、固体木材と酸素ガスの間の反応であり、熱に燃料を供給します。水がプロセスに関与する可能性がありますが、反応が発生することは不可欠ではありません。
要約すると、水は衝突頻度を増加させ、活性化エネルギーを低下させ、反応を促進することにより、強力な触媒として機能します。ただし、固体は、直接接触、熱、または触媒プロセスを介して水溶液の外で反応する可能性があります。
