第109回薬剤師国家試験 問180 回転円盤法による溶解速度定数

解答・解説を見る

■ 正解
1(0.021)


■ 与式
溶解速度式: dC/dt = k S (C_S − C) S は一定、t=0 で C=0。

この微分方程式の解は、一次反応型の溶解式となり、

C = C_S (1 − e^{-k S t})

11 分後に C = C_S / 2 なので、

C_S / 2 = C_S (1 − e^{-k S·11})

両辺を C_S で割る:

1/2 = 1 − e^{-11 k S}

整理すると:

e^{-11 k S} = 1/2

ln をとる:

−11 k S = ln(1/2) = − ln 2 = −0.693

よって:

11 k S = 0.693


■ S = 3 cm² を代入

11 × k × 3 = 0.693

33 k = 0.693

k = 0.693 / 33

k ≒ 0.021


■ まとめ
・一次溶解式 C = C_S(1 − e^{-kSt}) を用いる
・C = C_S/2 となる時間から指数項を求める
・k = 0.021 min⁻¹·cm⁻²
→ 正解は 1

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA