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第106回薬剤師国家試験 問99(理論問題) 電気化学

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。

解答・解説

解答
4

解説
(3)は、(1)-(2)により得られる
このことから、標準起電力Emf°=0.82 -(-0.32)=+1.14(V)となる
 また、ΔrG°=-n・F・Emf°より計算することができる
ΔrG°=-2・1.0×105 C・mol-1・1.14 V=-2・1.0×105 C・mol-1・1.14 J・C-1=-22,8000 J
mol-1≒-230 kJ・mol-1

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