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【大学の物理化学】拡散が反応速度に及ぼす影響について、わかりやすく解説!

気相より分子間相互作用の大きな液相では、反応系の分子同士の衝突頻度が小さくなるため、反応速度も遅くなると考えられます。しかし、衝突後のことを考えれば、多量の溶媒分子を押しのけないと、反応系の分子同士が離れられないため、気相よりも複雑な機構となることがあります。この記事では、液相における分子の拡散が反応速度に及ぼす影響についてまとめています。
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【大学の物理化学】拡散の起源、ストークス-アインシュタインの式の導出過程について、わかりやすく解説!

拡散は、孤立系としてエントロピーを増大させる現象であるため、熱力学的に解釈することができます。また、ランダムな熱運動を酔歩として統計力学的な見方もすることができます。この記事では、拡散現象の起源と、重要な式であるストークス-アインシュタインの式について、解説しています。
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【大学の物理化学】液体分子の運動、イオンの移動度と電気伝導率との関係について、わかりやすく解説!

液体分子は気体分子と異なり、分子間距離が短いことで分子間相互作用を無視することができません。それにより、粘性率は気体と全く異なる温度依存性をもつことになります。また、記事の後半でイオンの動きやすさが電気伝導率とどのように関係するのかを考え、電気的に中性な粒子も含めた粒子の拡散を理解するための理論を導きます。
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【大学の物理化学】気体分子の輸送(流束、拡散係数、熱伝導率、粘性率)について、わかりやすく解説!

流体(気体、液体)中では、分子やイオンが激しく運動していることで、運動量、エネルギー、電荷を輸送することができます。その挙動は、気体分子運動論を拡張することで考えることができ、反応速度を理解するためにもとても重要となります。この記事では、気体分子の輸送物性について、まとめています。
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【大学の物理化学】放射減衰過程(蛍光、燐光)と分子の解離機構について、わかりやすく解説!

多くの場合、紫外線や可視光を吸収して電子された分子は、周囲の分子の振動、回転、並進といった熱運動のエネルギーとして、励起エネルギーを放出します。ただし、一部の分子では光を放出しながら、基底電子状態まで緩和が起こります。また、吸収する光の波長によっては、結合の解離を引き起こし、電子スペクトルで連続帯が観測されることになります。
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【大学の物理化学】多原子分子の電子スペクトルについて、わかりやすく解説!

多原子分子においても、特定の基によって電子遷移に必要な光の吸収波数がだいたい決まるということが多いです。金属錯体においては、d軌道の分裂のほかに、中心原子と配位子との間で電子のやり取りが起こる場合もあります。この記事では、そんな多原子分子の電子スペクトルの特徴について、まとめてみました。
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【大学の物理化学】二原子分子の電子スペクトルについて、わかりやすく解説!

分子が紫外線や可視光を吸収すると、電子状態の遷移が起こります。この記事では、電子スペクトルの選択律や二原子分子の振動(フランク-コンドン原理)や回転の影響について、まとめています。
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【大学の物理化学】多原子分子の振動スペクトル(自由度、赤外・ラマン活性)について、わかりやすく解説!

分子を構成する原子が3つ以上あるとき、互いに独立となる振動のモードは、個々の結合の伸縮ではなく、原子の集団的な振動運動になります。この記事では、多原子分子に対する赤外分光法とラマン分光法により、得られるスペクトルの概形や選択律について、まとめています。
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【大学の物理化学】二原子分子の振動回転スペクトルについて、わかりやすく解説!

赤外線の吸収やラマン散乱を利用して、振動準位間の遷移について調べたいとき、気相の高分解能測定では、同時に回転遷移が起こることも考慮する必要があります。この記事では、二原子分子に関して、それぞれの測定手法における選択律やスペクトルの概形、ピークの波数などについてまとめています。
化学

【大学の物理化学】二原子分子の振動スペクトルについて、わかりやすく解説!

赤外分光法では、主に分子の振動遷移に対応する電磁波吸収を観測することで化合物を同定します。この記事では、その根幹となる振動遷移の選択律や非調和性の影響についてまとめました。
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【大学の物理化学】ラマン散乱を用いた回転分光法について、わかりやすく解説!

分子に電磁波を照射したときに観測される散乱光の中には、入射光の波長とは異なる波長をもつものが含まれます。状態の遷移を伴うために、波長が変化する散乱をラマン散乱といいます。純回転遷移とは選択律が異なるため、永久双極子モーメントを持たない純回転不活性な分子でも回転スペクトルを得ることができるものがあります。
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【大学の物理化学】マイクロ波による回転分光法と純回転遷移の選択律について、わかりやすく解説!

比較的小さな分子の純回転遷移で吸収、放出される光の波長は、遠赤外からマイクロ波の領域にあります。この記事では、マイクロ波を用いて、分子の回転スペクトルを得る方法と選択律について、解説しています。
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【大学の物理化学】分子の回転エネルギー準位について、わかりやすく解説!

水素原子についてシュレディンガー方程式を解いたように、中心からの距離を固定すれば、量子化された原子の回転エネルギーを求めることができます。これを分子中のすべての原子について計算し、和をとったものが分子の回転エネルギーになります。この記事では、回転エネルギーの記述で有用な慣性モーメントや分子の形状とエネルギー準位の関係について、まとめています。
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【大学の物理化学】衝突理論を用いたアレニウスの式の分子論的起源の考察について、わかりやすく解説!

多くの化学変化で、反応速度定数はアレニウスの式に従います。アレニウスの式は、実験的に求められたものですが、ボルツマン分布に従う分子同士の衝突を古典的に考えることで、頻度因子に影響を及ぼす因子などを導くことができます。この記事では、そんな衝突理論についての解説をしています。
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【大学の物理化学】ミカエリス-メンテン機構、酵素反応の速度論について、わかりやすく解説!

酵素が触媒作用をするとき、反応物である基質と結合して、複合体となることで遷移状態を安定化させます。活性化エネルギーが減少するため、常温常圧の水溶液系という穏やかな条件で速い反応を起こすことができます。この記事では、酵素と基質が複合体を形成して、生成物まで反応が進行するまでの反応速度式について、考えています。
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