薬剤師国家試験 第110回 問92 過去問解説

　問 題　　　　　

ファントホッフプロットは直線を示す。このことに関する記述として正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. 温度の逆数に対して平衡定数の対数をプロットしたものである。
2. 切片から標準反応エンタルピーが求まる。
3. 傾きから標準反応エントロピーが求まる。
4. 吸熱反応のとき、傾きは負である。
5. 傾きが正のとき、温度が上がるにつれて平衡定数は大きくなる。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

【ファントホッフプロットの基礎知識】
ファントホッフプロットは以下の式です。

van’t hoff 式ともいいます。平衡定数 K と温度 T の関係を示す式です。また、平衡定数と標準エンタルピー H⁰ や標準エントロピー S⁰ の関係を示す式ともいえます。

van’t hoff 式 の具体的な使い方は「異なる温度における平衡定数を２点～数点測定し、横軸 1/T 、縦軸を lnK としたグラフをプロットすることで、標準エンタルピー変化 ΔH⁰ や、標準エントロピー変化 ΔS⁰ を求める」です。

選択肢 1 は妥当です。
ファントホッフプロットでは「温度の逆数：1/T」を 横軸に、「平衡定数の対数：lnK」と縦軸にとります。

選択肢 2,3 ですが
T → ∞ の時 1/T → 0 となり、1/T → 0 の時、lnK = ΔS⁰/R です。従って、切片 ΔS⁰/R から求まるのは標準反応「エントロピー」ΔS⁰ です。標準反応「エンタルピー」ではありません。

また、傾きは －ΔH⁰/R です。従って、傾きから求まるのは標準反応エンタルピー ΔH⁰ です。標準反応「エントロピー」ではありません。選択肢 2,3 は誤りです。 

選択肢 4 は妥当です。
傾きは －ΔH⁰/R です。そして、吸熱反応であれば ΔH⁰ の符号は「正」です。R は気体定数なので、符号は 正 です。従って、傾きの符号は負となります。

選択肢 5 ですが
傾きが 正の時、lnK は 1/T が 大きくなるほど大きくなります。温度 T があがるほど 1/T は小さくなるため、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。