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量触媒の増加とともに反応の収率が低下するのはなぜですか?

常にではありません 反応の収率が触媒の量の増加とともに減少することは本当です。実際、逆の場合は通常です。触媒の量を増やすと、通常、反応の収率が増加します 。その理由は次のとおりです。

* 触媒関数: 触媒は、より低い活性化エネルギーを持つ代替反応経路を提供することにより機能します。これは、反応がより速く進み、より速く平衡に達することができることを意味します。

* 平衡: 触媒は反応の平衡定数を変化させません。つまり、均衡での反応物と生成物の最終比に影響しません。ただし、反応速度を高速化することにより、平衡に到達することが速くなります。

* 割合の増加、収量の増加: より速い反応速度により、より多くの反応物を特定の時間に積に変換することができます。これは、特定の反応時間の場合、触媒濃度が高いと、産物への反応物がより高い変換をもたらし、より高い収率につながることを意味します。

ただし、触媒量を増やすことが収量にマイナスの影響を与える可能性があるシナリオがあります:

* 触媒非アクティブ化: 一部の触媒は、特に高濃度で、時間の経過とともに非アクティブ化できます。これは、中毒、ファウリング、機械的損傷などの要因が原因である可能性があります。

* 副反応: 触媒濃度の増加は、望ましくない副反応を支持し、望ましい生成物の収量の減少につながる可能性があります。

* 物質移動制限: 非常に高い触媒濃度では、物質移動制限が発生する可能性があります。これは、反応物が触媒の活性部位に到達するのに苦労し、反応を遅らせ、潜在的に収量を減らすことを意味します。

要約すると、触媒の量を増やすと、通常、反応速度を高速化することにより、反応の収率が増加します。ただし、過度の触媒が非活性化、副作用、または物質移動制限につながり、潜在的に収量が減少する可能性がある状況があります。

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