令和03年度 第106回 薬剤師国家試験問題
一般 理論問題 - 問 99

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問 99  正答率 : 71.7%

 国家試験問題

国家試験問題
呼吸鎖において2つの電子が移動して酸素から水が生成する反応は、次の二つの半反応(1)、(2)を組み合せた酸化還元反応(3)と考えることができる(EはpH7、25℃における標準電位)。この反応のpH7、25℃における標準起電力Emfと標準反応ギブズエネルギーΔrGの値の組合せとして正しいのはどれか。1つ選べ。ただし、ファラデー定数は1.0×105 C・mol-1の近似値を用いることとする。
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問 99    

 e-REC解説

解答 4

酸化還元反応の標準起電力Emfは、2つの半電池の標準電位の差で求めることができる。標準起電力は正の値で示されるため、標準起電力Emfは以下の式で表すことができる。

Emf=(+0.82)-(-0.32)=+1.14 V

また、標準反応ギブズエネルギーΔrGは、ΔrG=−nFEmfで表すことができる。ただし、Fはファラデー定数、nは関与する電子の化学量論係数を表す。
設問の反応では、2eが反応に使われており、電子の化学量論係数はn=2である。
したがって、ΔrG=-nFEmfより、ΔrGは以下で表すことができる。
ΔrG=-2×(1.0×105 C・mol-1)×1.14 V
=-2×(1.0×105 C・mol-1)×1.14 J・C-1
=-2.28×105 J・mol-1
≒-230 kJ・mol-1

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