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反応容器の色や濃度が、しばらくたっても変わらなくなりました。もう反応は止まったのでしょうか。可逆反応では、右向きと左向きの変化が同時に続きながら、見かけの濃度が一定になる場合があります。これが動的平衡です。
この記事では、二つの向きの速度を数値で比べ、「速度が等しい」と「濃度が等しい」を区別します。そのうえで、今の組成から平衡へ進む向きを判断する道具、反応商 $Q$ と平衡定数 $K$ へ進みます。
前提知識：モル濃度、反応速度、比例、可逆反応。後半で登場する活量という言葉は、その場で説明します。全体を通して、温度が一定で、物質の出入りがなく、外部から反応を駆動し続けない系を考えます。 “平衡は反応が止まった状態なのか” の続きを読む
化学の計算では、反応前後の物質量を「はじめ」「変化」「あと」の表に整理します。ところが、窒素が $x$ 減り、水素が $3x$ 減り、アンモニアが $2x$ 増える、と書いたとき、この $x$ は何を測っているのでしょうか。物質ごとに違う文字を使わなくてよい理由も気になります。
一つの反応だけで物質量が変わるなら、その変化は係数の比にそろいます。そこで共通の進み具合を一つだけ決めれば、各物質の量が決まります。高校で使う増減表を丁寧に読むと、大学で学ぶ反応進行度の考え方が見えてきます。
前提知識：物質量とmol、化学反応式の係数、モル濃度。前半には微分を使いません。最後の発展節では、増減表と反応速度を結び付けます。 “mol計算の増減表はなぜ一つのxで書けるのか” の続きを読む
反応式に「2A」と書いてあったら、速度式には必ず $[\mathrm{A}]^2$ が現れるのでしょうか。濃度が濃いほど反応が速そうだ、と考えるところまでは自然です。ただし、「どれだけ使うか」と「どのくらい速く進むか」は、別々に確かめる必要があります。
この記事では、濃度を変えた実験から速度式の指数を読み取ります。その前に、反応速度と物質の消費速度を区別しましょう。最後に、一次反応の半減期までつなげます。
前提知識：化学反応式、モル濃度、比例と指数。微分は「グラフのその瞬間の傾き」と読めれば、前半を理解できます。対数と指数関数を使う最後の節は発展です。 “反応式の係数はなぜ速度式の指数と限らないのか” の続きを読む
分子にも、右手と左手のように、鏡に映した関係にありながら重ね合わせられないものがあります。その二つが同じ量ずつ混ざったものがラセミ体です。2026年のノーベル化学賞で話題になった「左右の偏りを増幅する反応」を理解するうえでも、この半々の状態が出発点になります。
「光を回さない」「左右が打ち消し合う」と説明されるラセミ体ですが、分子の形が変わったり、反応しなくなったりするわけではありません。この記事では、分子一つの性質と、集まった試料全体の性質を分けながら、ラセミ体の作られ方、測り方、分け方を説明します。 “ラセミ体とは？分子の「右手・左手」が半々に混ざる化学” の続きを読む
2026年10月7日、ノーベル化学賞の受賞者として、フランスのアンリ・B・カガン（Henri B. Kagan）氏と、東京理科大学名誉教授の硤合憲三（そあい・けんそう、Kenso Soai）氏が発表されました。受賞理由は「不斉有機合成における非線形効果と自己触媒の発見」です。[1]
私たちの右手と左手は、鏡に映すと同じ形に見えますが、向きを変えるだけではぴったり重なりません。分子にも、このような「右手型」と「左手型」があります。今回の研究が示したのは、両者のごくわずかな量の差を、化学反応によって大きく増幅できるということです。分子の形の違いから、反応の仕組み、生命との関係までを順に説明します。 “2026年ノーベル化学賞を解説：分子の「右手・左手」の偏りを増幅する仕組み” の続きを読む
皆さんは歴史上初めて「異性体」の存在が認められた化合物が何か知っていますか？ 本稿では異性体の発見に至った歴史的な経緯について、ご紹介します。
曲面上の停留点間の最急降下経路に関する話題です。計算化学分野の内容を多分に含みます。
第2次偏導関数を成分とする「ヘッセ行列」の情報を使えば多変数関数の極値判定が可能です。今回は多変数関数の停留点に対する極値判定の方法について解説します。
化学の用語に関する小話です。
調和振動子の固有関数の規格化定数をエルミート多項式の母関数を用いて導出する方法のメモです。