ア~ウのグラフは、反応次数の異なる化学反応の経時変化を表したものである。これらの…
ア~ウのグラフは、反応次数の異なる化学反応の経時変化を表したものである。これらのグラフに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。ただし、[A]は反応物Aの濃度(懸濁液の場合は、その時点の、Aの全量を体積で割った値)、t は時間を表す。ア イ ウ] ] ]A A Aln[ [1/ [0 0 0t t t
- ⑴ 傾きから反応速度定数を求められるのはアとウであるが、イでは求められない。2次反応のイでも、1/[A]と t の直線の傾きから反応速度定数を求められます。
- ⑵ MRI 信号の減衰はアのグラフと同じ変化を示す。MRI 信号は指数関数的に減衰するため、1次反応を表すアのグラフと同じ変化を示します。
- ⑶ 半減期がその時点での濃度によって変化しない反応は、イのグラフを示す。半減期が濃度によらず一定なのは1次反応で、アのグラフにあたります。イは2次反応です。
- ⑷ 懸濁液中の加水分解反応で、反応速度よりも溶解速度が速い場合は、ウのグラフを示す。溶解が速いと溶液中濃度が飽和濃度に保たれ、懸濁液中の分解は見かけの0次反応となりウのグラフを示します。
- ⑸ ア~ウの反応速度定数の次元は同じである。速度定数の次元は反応次数で異なり、0次は濃度/時間、1次は1/時間、2次は1/(濃度・時間)です。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑵と⑷です。ln[A]が時間に対して直線的に減少するアは1次反応、1/[A]が直線的に増加するイは2次反応、[A]が直線的に減少するウは0次反応を表し、いずれも傾きから速度定数を求められます。MRI 信号の減衰は指数関数的で1次反応と同じ変化を示します。懸濁液で溶解速度が反応速度より速いと、溶液中の濃度が飽和濃度に保たれ、見かけ上0次反応になります。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198924.html)を加工して作成