遷移状態理論の基本仮定 : 遷移状態理論導出過程の理解

Yamasaki Katsuyoshi

化学反応速度の統計理論の理解において,「遷移状態理論」(Transition State Theory; TST)の習得は不可欠である。遷移状態理論は,化学反応論の専門書だけでなく,物理化学のほとんどの教科書にその解説が見られ,統計論的反応速度論の代名詞ともいえる理論である。しかし,その理論式の導出において設定される仮定とその物理的意味および導出過程の論理展開が成書ごとに異なっており,そのため理論そのものの理解が曖昧になるということが起こり得る。また,同理論は単分子反応理論として最も進んだ形であるRRKM理論の基礎となる理論であるが,遷移状態理論の理解が不完全であると,RRKM理論の理解も当然不完全になる。つまり,遷移状態理論における"つまづき"は,統計論的速度論の理解全体を不完全なものにしてしまうのである。遷移状態理論における重要なキーワードは「不回帰点」(a point of no return)および「準平衡仮説」(quasi-equilibrium hypothesis)である。これらの言葉は解説文の中で準平衡仮説に基づいて,「A → X → B という反応の不回帰点にある遷移状態分子Xの半分が正方向に進行し生成物Bとなる。」という風に使われる。しかし,この文章だけでは,なぜXの半分がBになっていくのか?また,Xの半分が正方向に向かうということと,Xが不回帰点(遷移状態)にあるということとどういう関係があるのか?さらには,不回帰と準平衡仮説との関係は?などなど,疑問は尽きない。これら基本的な概念の中身およびそれらの関係を深く吟味し,遷移状態理論式の導出過程を理解することがこのmonographの目的である。

遷移状態理論

不回帰点

準平衡仮説

RRKM理論

Chemistry [ 430 ]

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