薬物Aの分解が2次反応であるとき、初濃度 $C_0$ を変化させた時の半減期 $t_{1/2}$ の対数値を $log C_0$ に対してプロットしたグラフとして正しいものを選択する。

応用数学化学反応速度論対数グラフ
2025/7/27

1. 問題の内容

薬物Aの分解が2次反応であるとき、初濃度 C0C_0 を変化させた時の半減期 t1/2t_{1/2} の対数値を logC0log C_0 に対してプロットしたグラフとして正しいものを選択する。

2. 解き方の手順

2次反応における半減期の式は次の通りです。
t1/2=1kC0t_{1/2} = \frac{1}{kC_0}
ここで、kkは反応速度定数、C0C_0は初期濃度です。
両辺の対数を取ります。
log(t1/2)=log(1kC0)=log(1)log(kC0)log(t_{1/2}) = log(\frac{1}{kC_0}) = log(1) - log(kC_0)
log(t1/2)=log(k)log(C0)log(t_{1/2}) = -log(k) - log(C_0)
log(t1/2)=log(C0)log(k)log(t_{1/2}) = -log(C_0) - log(k)
この式は、log(t1/2)log(t_{1/2})log(C0)log(C_0) に対してプロットしたときの直線の式を表しています。
傾きは-1、切片は log(k)-log(k) となります。
グラフの選択肢を見ると、傾きが-1のグラフは4番です。

3. 最終的な答え

4

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