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pH 7、25 ℃における標準電位)。
この反応のpH 7、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1.0×10^5 C・mol^-1の近似値を用いることとする。
1/2O2+2H++2e- ⇄ H2O E°=+0.82 V …(1)
NAD++H++2e- ⇄ NADH E°=-0.32 V …(2)
1/2O2+H++NADH → H2O+NAD+ …(3)
正答4
解説
正解は4。
標準起電力Emf°は還元反応(1)の電位から酸化される(2)の電位を差し引いて求める。
Emf°=0.82-(-0.32)=1.14 V。
標準反応ギブズエネルギーはΔrG°=-nFEmf°(n=2、F≈1.0×10^5 C/mol)より、ΔrG°=-2×1.0×10^5×1.14=-2.28×10^5 J/mol≈-230 kJ/mol。
よってEmf°=+1.14 V、ΔrG°=-230 kJ/molの組合せが正しい。