可逆反応について
薬剤師国家試験93回問21に、「次の記述の[ ]に入れるべき数値の正しい組合せはどれか。
反応開始時には化合物Aのみが存在しており、可逆反応によって化合物Bを生じる。この正逆両反応とも一次反応で進行している。
k1
A→
← B
k-1
このAとBの濃度の時間変化を下図に示している。この反応の速度定数k1は[ a ]min-1であり、k-1は[ b ]min-1である。ただし、ln 2=0.693とする。」という問題がありました。
この解き方は以下のようにテキストに書かれてありました。
「可逆反応が平衡状態に達した時、生成物Bと反応物Aの濃度比は、その速度定数の比になる。
すなわち、[B]eq:[A]eq=k1:k-1=4:1である。
そして、(1)初濃度[A]0と平衡濃度[A]eqの半分になるまでの時間(23min,仮にみかけの半減期t1/2´とする)を使う。(2)t1/2´=ln2/kを使って計算した速度定数kはk=k1+k-1である。
k=k1+k-1=ln2/t1/2´=0.693/23=0.030min-1となり、k1:k-1=4:1の関係から、k1=0.030×(4/5)=0.024min-1、k-1=0.030×(1/5)=0.006min-1となる。」
しかし、ここで疑問がわいてきました。なぜ、t1/2´=23minなのでしょうか?
グラフより初濃度[A]0=100→[A]=50の時間つまり33minが半減期t1/2ではないのでしょうか?
なぜ、初濃度[A]0と平衡濃度[A]eqの半分になるまでの時間をみかけの半減期t1/2´とするのでしょうか?以上の質問ですが、ずっと疑問に思っていました。もし、ご存知のかたがおられましたら、お手数でしょうが、ご返信よろしくお願いします。
お礼
ご回答ありがとうございました。 やっとわかりました!