ばけねこ

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

一連の素反応の中に、逆反応も起こって化学平衡となっている段階があるとき、全体の反応次数がどのように表されるでしょうか？この記事では、前駆平衡とリンデマン-ヒンシェルウッド機構という2つのモデルについて、定常状態近似も使いながら、反応次数を求める方法について、まとめてみました。

定常状態近似は、中間体の濃度変化を無視できるものとするというもので、反応次数を求めるために用いられます。この記事では、定常状態近似で仮定していることや実際の例について、見ていきます。そして、反応次数を決めるステップである律速段階についても解説しています。