第108回薬剤師国家試験

正解：4、5

反応速度の温度依存性に関する記述を判断するためには、アレニウス式やアレニウスプロットについての理解が必要です。

アレニウス式は、反応速度定数（k）と温度（T）の関係を表す式です。アレニウス式は以下のように表されます：

ここで、Ａは指数関数の前の定数、Ｅ_aは活性化エネルギー、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度です。

また、アレニウスの式の自然対数をとった形式で描いたグラフをアレニウスプロットといいます。


正しい記述を見ていきましょう。

「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、反応速度定数と温度の関係を表しており、平衡定数とは直接の関係はありませんので、この記述は誤りです。

「０次反応にはアレニウス式は適用できない。」
アレニウス式は、反応の速度定数と温度の関係を表す式であり、反応の次数には関係ありません。したがって、この記述は誤りです。

「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。」
アレニウスプロットは、反応速度定数の対数（lnk）を縦軸、逆温度（1/Ｔ）を横軸にプロットしたグラフです。アレニウス式に従う反応では、このプロット上で右下がりの直線が得られます。したがって、この記述は誤りです。

「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、反応の活性化エネルギー（Ｅ_a）に関連しています。傾きが等しい場合、活性化エネルギーも等しいことを示しています。したがって、この記述は正しいです。

「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。」
アレニウスプロットの傾きの絶対値が大きいほど、反応速度に温度の影響が大きいことを示しています。傾きが大きいほど、温度の変化による反応速度の変化も大きくなるため、温度依存性が高い反応であることを意味します。したがって、この記述も正しいです。

以上の考え方に基づいて、正しい記述は「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。」です。