アレニウスプロット 111回薬剤師国家試験問3

111回薬剤師国家試験 問3
ある薬物の分解反応を異なる温度で行い、その反応速度定数 k の対数(ln k)を縦軸に、絶対温度 T の逆数(1/T)を横軸にとってプロットした場合、アレニウスの式に従っているのはどれか。1つ選びなさい。

 

111回薬剤師国家試験問3の解説 アレニウスの式に従うプロット

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111回薬剤師国家試験 問3 解答解説

 

正解は選択肢1である。

 

111回薬剤師国家試験問3の解説 アレニウスの式に従うプロット

 

 

温度Tと反応速度定数kの関係を表す式として、
下記のアレニウス式がある。

 

111回薬剤師国家試験問3の解説 アレニウスの式に従うプロット

 

アレニウス式より、反応速度定数kは温度の上昇とともに指数関数的に上昇するといえる。

いくつかの温度で反応速度定数(k)を測定し、
絶対温度の逆数(1/T)に対して反応速度定数の自然対数(lnk)をプロットすると、
下図のような右下がりの直線が得られる。
これをアレニウスプロットと呼ぶ。

 

111回薬剤師国家試験問3の解説 アレニウスの式に従うプロット

 

@式より、アレニウスプロットの直線の傾きは(−Ea/R)であり、
y切片は頻度因子の自然対数(lnA)である。

 

活性化エネルギー(Ea)は正であるため、
アレニウスプロットの直線の傾き(−Ea/R)は負である。

 

頻度因子(A)は、温度が無限大に高い時の反応速度定数kとされ、
反応速度定数kと同じ単位を持つ。

 

 

反応速度の温度依存性について、
アレニウス式またはアレニウスプロットに関連問題は頻出である。
以下では本問の関連問題を紹介

・108回問94
 → アレニウスプロットの傾きと活性化エネルギー・反応速度の関係について

 

・93回問22
 → アレウスプロットの解析

 

・92回問22
 → アレニウス式とアレニウスプロットの基礎

 

・87回問22
 → アレニウス式に従う薬物の安定性の比較・頻度因子について

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