111Q003第111回 薬剤師国家試験 過去問

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つ選べ。

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正解: 1

正答

1

この問題のポイント

アレニウス式を対数変換すると、ln kと1/Tの関係は負の傾きをもつ直線になります。画像では直線性と傾きの向きを同時に確認します。

解説

アレニウス式 k = A exp(−Eₐ/RT) の自然対数をとると、ln k = ln A − (Eₐ/R)(1/T) です。横軸を1/T、縦軸をln kとすれば、切片はln A、傾きは−Eₐ/Rとなります。通常Eₐは正なので右下がりの直線です。画像の選択肢1だけが、点が右下がりの直線上に並んでいます。温度Tが上がると1/Tは小さくなり、速度定数kは大きくなるという関係とも整合します。

選択肢の確認

1.選択肢1(画像参照):正答。画像で負の傾きをもつ直線として示されています。
2.選択肢2(画像参照):正の傾きの直線であり、傾き−Eₐ/Rと逆です。
3.選択肢3(画像参照):水平な直線で、速度定数に温度依存性がない形です。
4.選択肢4(画像参照):右上がりの曲線であり、対数変換後の一次関係ではありません。
5.選択肢5(画像参照):右下がりではありますが曲線であり、アレニウスプロットの直線性を満たしません。

覚えるポイント

ln k対1/Tプロットは「右下がりの直線」、その傾きは−Eₐ/Rです。傾きの符号だけでなく直線かどうかも確認します。

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