第108回薬剤師国家試験

◆ 問175

 25℃において、水0.1Lに一定量の一価の弱電解質の薬物結晶を加えた。pHを変化させて溶解平衡に達したとき、pH5からpH8における溶液中の薬物の総濃度と分子形薬物濃度がグラフのようになった。以下の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
 ただし、薬物の分子形とイオン形の溶解平衡時の濃度比はHenderson-Hasselbalchの式に従い、薬物の溶解やpH調整に伴う容積変化は無視できるものとする。
108回問175画像1
  • 用いた薬物は1.1molである。
  • 薬物は弱酸性化合物である。
  • 薬物のpKaは5である。
  • pH7のとき、薬物の分子形濃度とイオン形濃度の比は1:10である。
  • pH8のとき、薬物の結晶が液中に存在する。

◆ 問175

◆領域・タグ

◆正解・解説

正解:2、4


溶解平衡とは、固体とその飽和溶液が共存し、固相と液相が平衡にある状態のことです。この時、溶液の濃度を溶解度と呼びます。言い換えると、溶解平衡だったら、溶液に溶けるだけ溶かしきった最高に濃い液+固体 の話となります。薬物の総濃度の所を見ると、pHをあげればあげるほど、どんどん固体から溶け出していっているのが読み取れます。そして、pH=7以降は、ピタッと止まっている、ということは「pH=7で溶けきった」と考えます。pHをあげていく、つまり、塩基性にしていくほど溶けていったのであれば、薬物はきっと、「HX」といった化学式で表される、弱酸性化合物と推測できます。以上をふまえ、選択肢を検討します。

誤:[用いた薬物は1.1molである。]
全て溶けたpH=7以降に注目します。水0.1Lで、薬物総濃度が1.1mol/Lと読み取れます。従って、用いた薬物は1.1mol/L×0.1L=0.11molです。1.1molではありません。選択肢1は誤りです。

正:[薬物は弱酸性化合物である。]

誤:[薬物のpKaは5である。]
pKaとは、分子形とイオン形が1:1になるようなpHです。分子形濃度が0.10、イオン形濃度が0.10、薬物の総濃度0.2となるようなpH=6が、pKaと読み取れます。pKaは5ではありません。選択肢3は誤りです。

正:[pH7のとき、薬物の分子形濃度とイオン形濃度の比は1:10である。]

誤:[pH8のとき、薬物の結晶が液中に存在する。]
pH=7で結晶は溶け切っており、pHが7より大きい場合には、もう新たに溶ける固体結晶部分が存在しないため、薬物の総濃度が上昇していないと考えられます。従って、pH=8の時、薬物の結晶は存在しません。選択肢5は誤りです。