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ショ糖の加水分解について【至急】

ショ糖に水と触媒を用いると、ブドウ糖と果糖ができますよね。
この時、ショ糖よりも水が過剰に存在するため、水がショ糖と反応しても水の変化量は極微小となり濃度は一定とみなせる。つまり、考えなくてよくて、また、触媒は濃度変化に関係しない。よって、ショ糖のみに注目すればよく、擬1次反応と呼ばれていますよね。でも、これって元々は2次反応じゃないですか。このショ糖の加水分解を2次反応として進行させるには、どういったことをすればいいでしょうか?
考えてみたのですが、水が過剰だと擬1次反応になってしまうので、水をショ糖と同量もしくは、それよりも少なくすればいいのではとしたのですが、そのようにするにはどうしたらいいかという問題が出てきて先に進みません。他の溶媒にとかして、水の割合を少なくすればいいのでしょうか?でも、その場合、どんな溶媒を用いればいいでしょうか?
どなたか、実験例や具体的な条件などを知っている方がいましたら、教えてください。

投稿日時 - 2019-11-18 10:01:40

QNo.9680273

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回答(2)

ANo.2

うーん.だからさ,水が多いから擬一次になってるとは限らないんだよ.
もちろん水の濃度がショ糖とコンパラでも,律速段階の反応機構によっては一次に見えることはふつうにありうる.それは実験してみなきゃわからないから,そのための実験条件を考えるというのはありうるけど.
たしかDMSO-水混合系にはある程度溶けたはずだから,こういうのならできるかもね.確かではないけど.

投稿日時 - 2019-11-20 21:25:01

ANo.1

まあよくある勘違いなのだが,速度と反応式の係数には,本来は何の関係もないというのが正しい.
ショ糖1分子と水1分子が反応して,というのは化学量論.
しかしこれは反応速度がショ糖濃度に比例することも,水の濃度に比例することも,まったく示していない.
一般に化学反応はかなり複雑な分子内部の組み替えを伴う.そのどこの段階が遅いかが,全体の速度を事実上支配する.律速段階というやつだ.
触媒が入っている場合,この触媒との反応のどこかが律速段階になっていると考えてよい.だから触媒の濃度はそのまま反応速度に影響する.それが1次かどうかはまた別だが.
つまり,「元々は2次反応じゃないですか」というのが成立していないので,問いが意味をなしていないわけだ.

投稿日時 - 2019-11-19 21:50:45

補足

式的に見れば2次反応ですよね?って意味で書きました。
ショ糖をa、水をbとすると、量がa<<bとなり、ショ糖の擬1次反応が起きますよね。今回は、10%のショ糖液に触媒として、塩酸(0.1Mと1.0M)をそれぞれ入れた2つのサンプルを温度を変えて測定しました。この実験は、ショ糖の擬1次反応として進みます。加水分解反応を擬1次反応ではなく、2次反応として反応させるには、どのような条件で実験を行えばいいでしょうか?
ショ糖を水以外の溶媒にとかしてそこに、水を少ない量加えてa>>bにして水の擬1次反応みたいにすればいいのでしょうか?それとも、触媒量をもっと多く入れればいいのでしょうか?

投稿日時 - 2019-11-20 16:17:07