{\bf 【方針】}
\item 与えられた表から, $1/T$と$\ln k$の関係を表にする. ただし, $T=t+273$ である.
\item $k=A \exp\left(-\displaystyle\frac{E}{RT}\right)$ の自然対数をとり, $\ln k=-\displaystyle\frac{E}{R}\cdot\displaystyle\frac1{T}+\ln A$ として, 横軸に$\ln A$, 縦軸に$1/T$をとってプロットする ({\bf Arrheniusプロット}) と, 直線が得られる.
この直線の傾きをグラフから読み取って, $E$ を求める.
{\bf 【解答】} $k=A \exp\left(-\displaystyle\frac{E}{RT}\right)$ の自然対数($e$を底とする対数)をとって,
$$\ln k=\ln A+\ln \exp\left(-\frac{E}{RT}\right)$$
$$\ln k=-\displaystyle\frac{E}{R}\cdot\displaystyle\frac{1}{T}+\ln A$$
$1/T$と$\ln k$の関係を表にすると次のようになる.
$$\begin{array}{|c|*{5}{c|}}
\hline
t\, \textrm{[${}^{\circ}$C]} & 25 & 35 & 45 & 55 & 65 \\\hline
k\, \textrm{[s${}^{-1}$]} & 3.5\times10^{-5} & 1.3\times10^{-4} & 4.8\times10^{-4} & 1.6\times10^{-3} & 4.9\times10^{-3} \\
\hline
1/T\, \textrm{[K${}^{-1}$]} &
3.36\times 10^{-3} & 3.25\times10^{-3} & 3.14\times 10^{-3} & 3.05\times 10^{-3} & 2.96\times 10^{-3}
\\\hline
\ln k\, \textrm{[s${}^{-1}$]} &
-10.3 & -8.95 & -7.64 & -6.44 & -5.32
\\\hline
\end{array}$$
表の計算値から, 横軸に$1/T$, 縦軸に$\ln k$ をとってプロットすると, 傾き$-\displaystyle\frac{E}{R}$, 切片$\ln A$ の直線が得られる.
%=image:/media/2014/12/29/141986010563050400.jpg:
グラフから, この直線の傾きは$-1.25\times 10^{4}$である.
$R = 8.31\,\textrm{[J$/($K$\cdot$ mol$)$]}$ なので,
$$E = 1.25\times 10^4\times 8.31 = 1.04\times 10^5 \, \textrm{[J$/$mol]} $$
【注意】
\item $e^x=\exp(x)$ と書く. $e$は自然対数の底.
\item $\log _e x=\ln x$ と書く.
\item $\ln\exp(x)=x$ となる.
\item $\ln MN=\ln M+\ln N$, $\ln M^p=p\ln M$ (対数の性質)