弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係

本ページでは、弱酸性物質の分配比(見かけの分配係数)について解説しています。

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薬剤師国家試験過去問解答解説の科目別まとめ

 

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☆ 弱酸性物質の分配比D(見かけの分配係数)

 

分子形・イオン形などの
複数の化学種になり得る物質の分配平衡について、
分配比D(見かけの分配係数)という指標が下記のように定められる。

 

弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

添え字のwは水相,oは有機相を表す。
全濃度というのは全ての化学種の濃度の総和である。

 

 

弱酸性物質の分配比Dについて述べる。
ある弱酸性物質HAは次のように解離し、分子形HAと陰イオン形A−になるとする。
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

分子形とイオン形の2種の化学種になり得る電解質の分配比D(見かけの分配係数)について、次式が成り立つ。
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

ここで、有機相には分子形のみが分配されイオン形は分配されないとすると、弱酸性物質HAの分配比D(見かけの分配係数)について、次式が成り立つ。

 

弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

 

弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

ここで、@の酸塩基平衡について、
HAの酸解離定数Kaについて次が成り立つ。

 

弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

平衡状態では、(1)式に(2)式を代入することで、
次式が成り立つ。
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

ここで、
pH=−log[H+] より −pH=log[H+]
および
pKa=−logKa より −pKa=logKa

 

弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

よって、
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

(3)式は、弱酸性物質HAにおける、真の分配係数KD,分配比D,pH,pKaの関係式である。

 

(3)式にpH=pKaを代入すると、
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

よって、
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

このことから、
弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

 

弱酸性物質の分配比とpH・pKaの関係 薬学

 

 

なお、弱塩基性物質の分配比については、
下記のリンク先を参照
弱塩基性物質の分配比

 

★参考外部サイトリンク
分配平衡(yakugaku labさん)

 

分配平衡(薬学、これでOK!さん)

 

★他サイトさんの解説へのリンク
101回問205(e-RECさん)

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