定常状態の近似と前駆平衡

定常状態の近似と前駆平衡

定常状態の近似(steady-state treatment)

反応中間体に対してその濃度変化は無視できるほど小さいとする近似です。

$\frac{d[I]}{dt}≒0$

$A→I→P$​

という反応に関して、中間体はBになります。

このとき、中間体の濃度変化を考えると次のようにかけます。

$\frac{d[B]}{[dt]}=k_a[A]-k_b[B]$​​

この中間体の濃度変化に対して定常状態近似をすると、

$0=k_a[A]-k_b[B]$

$[B]=\frac{k_a}{k_B}[A]$​

という風に簡単に表すことができます。

遂次反応を丁寧に計算すると、

$[B]=\frac{k_a}{k_b-k_a}(e^{-k_at}-e^{-k_bt})[A]_0$​のようになることを考えると、定常状態近似はかなり計算を短縮させることができます。

前駆平衡

前駆平衡とは次のようなものです。

$A+B⇌I→P$

中間体が反応物の系と平衡状態にあります。

これはI→Pへの変化がとても遅い場合に起きます。

まとめ