温度による平衡定数の計算方法

前へ 次へ
このQ&Aのポイント
  • 温度による平衡定数の計算方法について解説します。
  • 25℃以外の温度での平衡状態や平衡定数を知りたい場合には、25℃の値を使って他の温度での平衡定数を計算することができます。
  • 具体的な計算方法として、温度T1とT2での平衡定数K1とK2を比較する場合、ln(K1/K2)というファンホッフの式を使用します。
回答を見る
  • ベストアンサー

至急教えてください。

6.熱力学的な数値を表にするときには多くは25℃の値を使う。しかし、時には25℃以外の温度での平衡状態や平衡定数のことを知りたいことがある。そのときには25℃の値を使って他の温度での平衡定数を計算できる。ここで、ΔH0 とΔS0は考えている温度範囲は一定と仮定する。以下の問に答えよ。 （1）ある温度T1T2での平衡定数をK1、K2とすれば、ｌｎK1/K2はどのように表されるか（これがファンホッフの式と呼ばれる）。 （2）アデノシン三リン酸（ATP）のアデノシン二リン酸（ADP）と無機リン酸イオン（Pi）への 加水分解は次の式で書ける。 　　　ATP+H2O→ADP+Pi 25℃、pH7での反応では標準ギブスエネルギー変化-31kJ、標準エンタルピー変化は -24ｋJと報告されている。25℃と生理的温度37℃での平衡定数の値はどれだけか。

  • 0dma
  • お礼率26% (10/38)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • yaki_29_u
  • ベストアンサー率25% (63/245)
回答No.1

lnK1=-ΔG1/RT1 lnK2=-ΔG1/RT2 lnK1-lnK2=ln(K1/K2)=-ΔG1/RT1+ΔG2/RT2 ΔG1/RT1=ΔH1/RT1-ΔS1 ΔG2/RT1=ΔH2/RT2-ΔS2 lnK1-lnK2=ln(K1/K2)=-ΔH1/RT1+ΔH2/RT2-ΔS2+ΔS1　--(1) ファントホッフの式 T1とT2の差が小さければ、ほぼ同じ温度範囲であるためにエントロピーは同一で、 エンタルピーも同一。 K2-K1=ΔK T2-T1=ΔTとして、 lnK1-ln(K1+ΔK)=ln(K1/K2)=-ΔH1/RT1+ΔH1/R/(T1+ΔT)=-ΔH1/R*(T1-T1-ΔT)/T1/(T1+ΔT) 両辺をΔTで、割って、極限を取ると d(lnK1)/dT=ΔH1/R/T1/T1 --(2) これが、ファントフォッフの式 問題としては、極限を取る前に、(1)をエントロピーとエンタルピーを同じだとすればOK 次の問題で極限を取ればよい。 アデノシンのやつは (2)を温度で、25°Cから37°Cまでで、両辺を積分してやればよい。 左辺のところでlnK1=-ΔG1/RT1を使って、ギブスを使い、 右辺のところで、エンタルピーを使えばよい。 というヒント。

参考URL：
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AB%E3%82%B7%E3%83%A3%E3%83%88%E3%83%AA%E3%82%A8%E3%81%AE%E5%8E%9F%E7%90%86
0dma
質問者

お礼

ありがとうございます。

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • ATP・ADP・AMPについて

    ATPをADP（とリン酸）に分解してエネルギーを発生させるというのはよく聞きますが、ADPをAMP（とリン酸）に分解してエネルギーを発生させるというのは聞いたことがありません。 ADP→AMPというのは行われないのでしょうか？また行われないのならばどうして行われないのでしょうか？ ATPは「アデノシン－P～P～P」となっているのでATP→ADP→AMPとやればより多くのエネルギーを発生させられるように思うのですが。

  • ATPについてです。

    生物はATP（アデノシン三リン酸）をADP（アデノシン二リン酸）に加水分解することによってエネルギーを得ていると教わりました。ATPは三つのリン酸が負の電荷を持っているため高エネルギー体で、それを分解するために多くのエネルギーを得られるんですよね。つまり、ATPってとても不安定なんですよね？自然な状態でのATPの寿命（化学的に安定でいられる期間）ってどの程度なんでしょうか？

  • ADP AMP

    液クロのスタンダードとして、ADPとAMPを購入したいのですが、探すことがせきません。ATPは見つけました。「アデノシン２リン酸」、「アデノシン１リン酸」以外の別の名前で載っているのでしょうか？

  • エントロピー変化

    エントロピー変化についての質問です。 問：温度90℃、質量4kgのアルミニウム片(比熱0.90kJ/(kg・K))を20℃、30kgの水に入れた。容器は断熱されていて熱容量が無視できる。平衡状態の温度とそれまでのエントロピー変化を求めよ。 答：ｔ＝21.94895592...≒21.9℃ 　　ΔS＝0.065kJ/K 平衡状態の温度は求められたんですが、エントロピー変化については方針すらたちません。 また、熱力学についての参考書でお勧めのものがあれば教えてください！

  • ルシャトリエの法則と濃度平衡定数

    友人から質問されたのですが、私自身もわからなかったので質問させていただきます。 ルシャトリエの法則の問題です。 H2（ｇ）＋I2（ｇ）＝２HI（ｇ）+12KJ において、平衡に達しているときに、変形できない容器内に水素０．０２molをいれた場合、濃度平衡定数は変化するか？ という問題なんですが、答えは 濃度平衡定数は温度が一定だから、変化しない。 となっています。 この問題で疑問なのは ”水素を入れたら、平衡は右に移動して発熱して温度は上がるから濃度平衡定数は変化するのではないか。” というものです。問題作成者の間違いなのでしょうか？ よろしくお願いします。

  • 次の答えはあっているでしょうか？

    １問目 大気中の酸素分圧が１．６Torrとする。水には酸素だけが溶け込むとすると、25℃において水に含まれる酸素は何ｍｇ/Lか。酸素の溶け込んでいる水１L中のH2Oは1ｋｇ、酸素のヘンリーの法則の定数は3.3ｘ10^7Torr。 1.6＝a（←モル分率）　ｘ　3.3ｘ10^7 そして、 a=4.8ｘ10＾-8 よって 4.8ｘ10＾-8　　ｘ　1000　＝　4.8ｘ10＾-5　ｇ　→ｍｇ単位への変換 ２問目 ATP（aq）→ADP（aq）＋Pi（aq） ATP８ｍM、ADP１ｍM、Pi８ｍMとすると、この反応の反応ギブスエネルギーを求めよ。△ｒG（標準）＝－31ｋJ/mol　（37度） △ｒG＝-31　＋　RTｌｎ（1ｘ８/８）＝-31 あまり自身がありません。あっていますか？

  • 自由エネルギーと平衡定数に関して

    おそらく自由エネルギーと平衡定数に関するものだと思うのですが （ΔG=-RTlnKp），以下の式の導出方法を知りたいです． ln(Kp/Kp0)=432184/8.31451*(1/298.15-1/T)+12.8/8.31451*ln(T/298.15) 8.31451:気体定数，298.15:標準状態の温度だと思うのですが，432184，12.8に関しては何の物性値なのかわかりません． H2←→2Hの反応に関する値だと思うのですが．． よろしくお願いします．

  • 酢酸の平衡定数について

    酢酸の平衡定数について調べているんですが、この平衡定数が温度によって変化する原理がよく分かりません。 なぜ変化するのか教えてください。お願いします。

  • ルシャトリエの原理に関して

    平衡移動の原理でたとえば、 温度変化をする場合、 N2O4=2NO2-57kjにおいて温度を高くすると吸熱反応の方向で右向きに平衡は移動すると説明があるのですが、いまいちなぜ右向きに移動するのかがわかりません。 これは、温度を高くすると５７kjが大きくなり左へ移動するため変化を和らげるために右へ移動するという考え方なのでしょうか？ ご教授お願いします。

  • 助けて下さいf^_^;

    ある反応のギブスエネルギー変化がΔG、平衡定数がKである場合、温度をT、気体定数をRとすれば、どのように表れるのか？ お願いします(*_*)

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する