薬物Ａが初期濃度 A0、速度定数 k で、0 次反応、1 次反応、2 次反応のい…
薬物Ａが初期濃度 A0、速度定数 k で、0 次反応、1 次反応、2 次反応のいずれかに従って分解するとする。これらの過程に関する記述として正しいのはどれか。２つ選べ。
- ⑴ 0 次反応では、半減期は A0 によらず一定である。0次反応の半減期はA₀/2kでA₀に比例します。A₀によらず一定なのは1次反応です。
- ⑵ 1 次反応では、Ａの濃度は時間に比例して減少する。濃度が時間に比例して減少するのは0次反応で、1次反応では指数関数的に減少します。
- ⑶ 1 次反応では、半減期が A0 に比例する。1次反応の半減期はln2/kでA₀によらず一定です。A₀に比例するのは0次反応です。
- ⑷ 2 次反応では、半減期が A0 に反比例する。2次反応の半減期は1/(kA₀)で、初期濃度A₀に反比例します。
- ⑸ 反応次数によらず、半減期は k に反比例する。A₀/2k、ln2/k、1/(kA₀)のいずれもkに反比例するため、次数によらず正しい記述です。
解説
正解は⑷と⑸です。半減期は、0次反応ではt₁/₂＝A₀/2k、1次反応ではt₁/₂＝ln2/k、2次反応ではt₁/₂＝1/(kA₀)で表されます。したがって2次反応の半減期は初期濃度A₀に反比例し、いずれの次数でも半減期は速度定数kに反比例します。0次反応の半減期はA₀に比例し、1次反応の半減期はA₀によらず一定です。また、濃度が時間に比例して直線的に減少するのは0次反応で、1次反応では濃度が指数関数的に減少します。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198929.html）を加工して作成