어떤 약물의 분해 반응이 2차 반응을 따른다. 초기 농도가 2배 증가하면 초기 반응 속도는 어떻게 변하는가? | 마이메르시 MyMerci
이 문제가 수록된 문제집물리약학 문제집 보기
약물 반응 속도론
문제

어떤 약물의 분해 반응이 2차 반응을 따른다. 초기 농도가 2배 증가하면 초기 반응 속도는 어떻게 변하는가?

해설
2차 반응 속도식 v = k[A]²에서 [A]가 2배가 되면 v = k(2[A])² = 4k[A]²이 되어 속도는 4배 증가한다. 1차 반응이라면 2배 증가, 0차 반응이라면 변화 없을 것이다.
같은 주제 다음 문제2차 반응(second-order reaction)에서 반응 속도식으로 옳은 것은?이 문제가 수록된 문제집물리약학12,900원 · 무료 체험 가능

심화 해설

핵심 해설 이 문제는 약물의 분해 반응 차수(Reaction Order)에 대한 기본 개념을 묻고 있어요. 반응 차수에 따라 초기 농도 변화가 초기 반응 속도에 미치는 영향이 완전히 달라지므로, 각 차수의 속도식을 반드시 숙지해야 합니다. 1. 핵심 개념 분석 (Key Concept) 약물의 분해 반응 속도는 농도에 의존하며, 반응 차수에 따라 속도식이 달라집니다. - 0차 반응(Zero-Order): v = k (속도는 농도에 무관) - 1차 반응(First-Order): v = k[A] (속도는 농도에 정비례) - 2차 반응(Second-Order): v = k[A]² (속도는 농도의 제곱에 비례) 문제에서 "2차 반응을 따른다"고 명시했으므로, 속도식은 v = k[A]²입니다. 2. 정답 근거 (Answer Rationale) 초기 농도 [A]가 2배가 되면, 2차 반응 속도식에 대입하여 계산합니다. v_new = k × (2[A])² = k × 4[A]² = 4 × (k[A]²) = 4 × v_old 따라서 초기 반응 속도는 4배 증가합니다. 핵심! 3. 오답 분석 (Distractor Analysis) 혼동 주의! - ② 변화 없다. : 이는 0차 반응(Zero-Order)일 때의 특징입니다. 분해 속도가 농도와 무관하므로 착각하지 않도록 주의하세요. - ③ 2배 증가한다. : 이는 1차 반응(First-Order)일 때의 특징입니다. v = k[A]이므로 농도가 2배면 속도도 2배가 됩니다. - ④ 1/2로 감소한다. : 농도가 증가하는데 속도가 감소하는 경우는 없습니다. 혼동하지 않도록 주의하세요. - ⑤ 8배 증가한다. : 이는 3차 반응(Third-Order, v = k[A]³)에서 농도가 2배가 될 때 (2³=8) 나타나는 결과입니다. 4. 연관 개념 정리 (Related Concepts) 약물의 안정성(Stability) 평가 시 반응 차수는 매우 중요합니다. 특히 약물 분해 속도 상수(k)와 반감기(t1/2)의 관계도 함께 알아두세요. - 0차 반응: t1/2 ∝ [A]₀ (초기 농도에 비례) - 1차 반응: t1/2 = ln2 / k (초기 농도와 무관, 일정) - 2차 반응: t1/2 = 1 / (k[A]₀) (초기 농도에 반비례)
개념 정리
반응 차수속도식 (v)농도 2배 시 속도 변화
0차 (Zero-Order)v = k변화 없음 (1배)
1차 (First-Order)v = k[A]2배 증가
2차 (Second-Order)v = k[A]²4배 증가

암기 팁 "차수"를 "농도의 지수"라고 생각하세요. 1차는 1승이니 2배, 2차는 2승이니 4배(2²=4)로 외우면 헷갈리지 않아요!
국시 빈출 포인트 반응 차수에 따른 속도 변화 계산은 기본 중의 기본입니다. 여기에 더해 각 차수별 반감기(Half-life, t1/2) 공식을 묻거나, Arrhenius 방정식을 이용한 가속 안정성 시험(Accelerated Stability Test)과 연결하여 출제되기도 합니다.
기출 변형 주의! "어떤 약물이 1차 반응으로 분해될 때 초기 농도를 4배로 증가시키면 반감기는 어떻게 변하는가?"와 같이 응용하여 물을 수 있습니다. 1차 반응의 반감기는 초기 농도와 무관하게 일정하므로 "변화 없다"가 정답이 됩니다.

임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드 임상 시나리오 (Clinical Scenario) 약국에서 조제 중인 항생제 현탁액(Suspension)의 유효 기간을 확인하던 중, 제조일로부터 14일간 유효하다는 정보를 보았습니다. 이는 약물이 용해된 상태에서 1차 반응(First-Order Kinetics)으로 분해되며, 일정 시간이 지나면 함량이 90% 이하로 떨어지기 때문입니다. 이와 같은 안정성 데이터는 제약 회사에서 반응 차수를 확인하고 유효 기간을 설정하는 근거가 됩니다. 복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention) 약사는 환자에게 "이 현탁액은 냉장 보관하셔야 하며, 개봉 후 14일이 지나면 약효가 떨어지므로 반드시 버리셔야 합니다"라고 복약지도합니다. 이때, 분해 반응이 온도에 민감한 1차 반응이기 때문에 냉장 보관이 반드시 필요하다는 원리를 이해하고 설명할 수 있어야 합니다. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions) 만약 이 현탁액이 0차 반응(Zero-Order)으로 분해된다면, 예를 들어 경구 현탁액 중 약물 입자가 침전되어 용해 속도가 분해 속도를 결정하는 경우, 농도가 높아도 분해 속도가 일정할 수 있습니다. 이런 경우 유효 기간 설정 방식이 달라질 수 있으므로, 제제 설계(Formulation Design)와 안정성 평가의 중요성을 인지해야 합니다.
선배 약사의 한마디 "약국에서 약을 보관할 때 '냉장 보관' 또는 '실온 보관'이라는 기준은 단순한 권장사항이 아니에요. 이는 철저한 안정성 시험, 즉 약물의 분해 반응 차수와 속도 상수를 계산한 결과에 따른 엄격한 기준입니다. 반응 차수를 이해하면 왜 어떤 약은 개봉 후 1달, 어떤 약은 6개월까지 사용 가능한지 근거를 가지고 설명할 수 있는 전문가가 될 수 있어요!"

핵심 개념

물리약학 433 문제 · 로그인 없이 바로 볼 수 있어요

마이메르시로 국가고시 완벽 대비

기출문제와 상세 해설을 무료로. 내 약점을 분석하고 진도를 관리하며 더 똑똑하게 공부하세요.

무료로 시작하기

학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요.