2014 年度後期 化学反応論 第９回「遷移状態理論」復習問題 学籍番号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 1. 右の図は、XY + Z → X + YZ という反応のポテンシャルエネルギー面を等高線図で表した ものである。R, P と書かれた点は、それぞれ反応物 (XY + Z), 生成物 (X + YZ) を表してい る。 P (1) R→P の反応経路を右の図に書き入れ、遷移状態を 2.6 で示しなさい。 (2) この反応の反応機構の記述として最もふさわしい ものを下の中から選び、それを選んだ理由を説明 しなさい。 (a) XY 結合が最初に切断され、その後 YZ 結合が生成 X-Y 距離 (Å) 2.4 する。 2.2 2.0 1.8 1.6 (b) XY 結合の切断と同時に YZ 結合が生成する。 (c) YZ 結合が先に生成し、その後 XY 結合が切断され R 1.6 1.8 2.4 2.2 Y-Z 距離 (Å) 2.6 る。 2. アイリングの式を変形して、ln (k/T) と 1/T が直線関係になることを示しなさい。ΔG≠= ΔH≠ – TΔS≠の関係を使い、ΔH≠、ΔS≠は定数と仮定する。 3. ある化合物の異性化反応について、置換基をエチル基・プロピル基・イソブチル基と変化 させて反応速度定数の温度依存性を測定したところ、下のようになった。2.で導いた式を利 用して、活性化エンタルピーΔH≠、活性化エントロピーΔS≠をそれぞれ求めなさい。（透 過係数κは１と仮定してよい。単位に注意すること。） 置換基 k (253 K)/s–1 k (273 K)/s–1 k (293 K)/s–1 エチル 2.7 22 140 プロピル 0.50 3.6 20 イソブチル 0.11 0.73 3.6 ΔH≠/(kJ/mol) ΔS≠/(J/K/mol)
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