物理化学

フィックの法則とは？ フィックの法則は、物質の拡散現象を説明する法則であり、以下の2つの法則から成り立っています。 フィックの第一法則: 単位時間あたりに単位面積を通過する物質の移動量（フラックス）は、濃度勾配に比例するという法則です。 フィックの第二法則: 濃度の時間変化は、拡散係数と濃度勾配の2階微分に比例するという法則です。 フィックの第一法則 フィックの第一法則は、以下の式で表されます。 J = -D(dC/dx) ここで、 J：フラックス（単位時間あたりに単位面積を通過する物質の移動量） D：拡散係数 dC/dx：濃度勾配 この式からわかるように、フラックスは濃度勾配に比例し、拡散係…

薬学生向け van't Hoff の式解説 van't Hoff の式は、化学反応の平衡定数と温度の関係を表す式であり、薬学においても重要な概念です。 van't Hoff の式とは van't Hoff の式は、以下の式で表されます。 d(lnK)/dT = ΔH/RT^2 ここで、 K: 平衡定数 T: 絶対温度 (K) ΔH: 反応エンタルピー変化 (J/mol) R: 気体定数 (8.314 J/(mol・K)) この式は、温度が変化すると平衡定数がどのように変化するかを示しています。 van't Hoff の式の意味 ΔH > 0 (吸熱反応): 温度上昇とともに平衡定数が増加し、反…

薬学生向け解説：ネルンスト-ノイエス-ホイットニーの式とその応用 薬学を学ぶ皆さんにとって、薬物の溶解は製剤設計や薬物動態を理解する上で非常に重要な概念です。ネルンスト-ノイエス-ホイットニーの式は、薬物の溶解速度を定量的に表す式であり、薬学の様々な分野で活用されています。 ネルンスト-ノイエス-ホイットニーの式とは ネルンスト-ノイエス-ホイットニーの式は、以下の式で表されます。 dC/dt = (D * A * (Cs - C)) / h ここで、 dC/dt：溶解速度（単位時間あたりの薬物濃度の変化量） D：拡散係数（薬物が溶媒中で拡散する速度） A：薬物粒子の表面積 Cs：薬物の飽和溶…

薬学生のための自由エネルギー徹底解説：反応の方向性を理解する鍵 薬学を学ぶ上で、自由エネルギーは非常に重要な概念です。医薬品の作用機序や反応の自発性を理解する上で欠かせない知識となります。この記事では、自由エネルギーについて薬学生向けにわかりやすく解説します。 1. 自由エネルギーとは？ 自由エネルギーとは、反応が自発的に進行するために利用できるエネルギーのことです。ギブズの自由エネルギー（G）とも呼ばれます。 反応の自発性（反応が何もしなくても自然に進むかどうか）は、エンタルピー変化（ΔH）とエントロピー変化（ΔS）によって決まります。 エンタルピー変化（ΔH）：反応に伴う熱の出入りを表しま…

Nernstの式とは？ Nernstの式は、電気化学において、電池の電極電位を求めるために用いられる式です。特に、非標準状態における電極電位を計算する際に非常に役立ちます。 電池の電極電位とは？ 電池は、化学反応によって電気エネルギーを取り出す装置です。電極電位とは、電池の各電極（正極と負極）における酸化還元反応の起こりやすさを示す指標です。電極電位の差が大きければ大きいほど、電池から取り出せる電気エネルギーも大きくなります。 標準状態と非標準状態 化学反応は、通常、標準状態（温度25℃、圧力1気圧、溶液濃度1 mol/L）で議論されます。しかし、実際の電池は、標準状態とは異なる様々な条件下で…

薬学生向け：クラウジウス・クラペイロンの式について はじめに 薬学を学ぶ皆さんにとって、クラウジウス・クラペイロンの式は、薬物の蒸気圧や沸点、そして溶解度といった重要な性質を理解する上で欠かせないツールです。今回は、この式について、薬学生向けにわかりやすく解説します。 クラウジウス・クラペイロンの式とは クラウジウス・クラペイロンの式は、物質の蒸気圧と温度の関係を表す式です。具体的には、ある温度における蒸気圧と、別の温度における蒸気圧を結びつけることができます。この式は、以下の形で表されます。 ln(P2/P1) = -ΔHvap/R * (1/T2 - 1/T1) ここで、 P1、P2：それ…

薬学生のためのエントロピー入門：わかりやすく解説 薬学を学ぶ皆さんにとって、エントロピーという概念は少し難しいかもしれません。しかし、エントロピーは医薬品の安定性や反応の自発性を理解する上で非常に重要な概念です。この記事では、薬学生向けにエントロピーをわかりやすく解説します。 1. エントロピーとは何か？ エントロピーをめぐる冒険 初心者のための統計熱力学 （ブルーバックス） [ 鈴木 炎 ] 価格:1100円(2025/2/2 11:07時点)感想(0件) エントロピーとは、乱雑さを表す尺度です。物質やエネルギーがどれだけ無秩序に分布しているかを示します。 乱雑さが増すほどエントロピーは大き…