反応速度の温度依存性に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
反応速度の温度依存性に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ アレニウス式は、温度と平衡定数の関係を表している。アレニウス式は温度と反応速度定数の関係を表す式で、平衡定数の関係はファントホッフ式です。
- ⑵ 0 次反応にはアレニウス式は適用できない。0次反応にも速度定数があり、その温度依存性にアレニウス式を適用できます。
- ⑶ アレニウス式に従う反応の場合、アレニウスプロットでは右上がりの直線が得られる。lnkを1/Tに対してプロットすると傾きが-Ea/Rとなるため、右下がりの直線になります。
- ⑷ 2 つの反応のアレニウスプロットの傾きが等しい場合、その2 つの反応の活性化エネルギーは等しい。アレニウスプロットの傾きは-Ea/Rなので、傾きが等しければ活性化エネルギーも等しくなります。
- ⑸ アレニウスプロットの傾きの絶対値が大きい反応ほど、反応速度に与える温度の影響が大きい。傾きの絶対値が大きいほど活性化エネルギーが大きく、温度変化に対する速度定数の変化が大きくなります。
解説
正解は⑷と⑸です。アレニウス式はk=Aexp(-Ea/RT)で、反応速度定数と温度の関係を表します。lnkを1/Tに対してプロットすると傾き-Ea/Rの右下がりの直線になるため、傾きが等しい反応は活性化エネルギーが等しく、傾きの絶対値が大きい反応ほど温度による速度定数の変化が大きくなります。アレニウス式は平衡定数ではなく速度定数の式で、0次反応にも速度定数があるので適用できます。温度と平衡定数の関係を表すのはファントホッフ式です。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198925.html)を加工して作成