特殊酸塩基反応 薬物を最も安定に保存できるpH 91回薬剤師国家試験問22
91回薬剤師国家試験 問22
水溶液中の分解1次速度定数が次式で表される薬物がある。
ｋ = ｋH・[H+] +ｋOH・[OH−]
ここで、kHは水素イオンによる触媒定数、kOHは水酸化物イオンによる触媒定数である。
ｋH = 1.0×10 2 L/mol・hr、
kOH = 1.0×104 L/mol・hr
及び水のイオン積kw = 1.0×10−14とすれば、
この薬物を最も安定に保存できるpHはどれか。
1 9.0
2 8.0
3 7.0
4 6.0
5 5.0
91回薬剤師国家試験 問22 解答解説
正解は4の6.0である。
本問は、特殊酸塩基反応に関する問題である。
特殊酸塩基反応については下記のリンク先を参照
特殊酸塩基反応の速度定数と直線の傾き 94回問167a
この薬物を最も安定に保存できるpHとは、
加水分解速度定数が最小となるpHのことである。
設問の分解速度定数の式より、
この薬物の加水分解は水素イオン(H+ )と水酸化物イオン(OH− )の両方の触媒作用を受けると考えられる。
よって、この薬物の加水分解速度が最小となるのは
ｋH・[H+]＝ｋOH・[OH−]
となる時であるので、その時の[ H+ ]を求めればよい。
ｋH・[ H+ ]＝ｋOH・[ OH− ] より、
1.0×102L・mol −1・h −1・[ H+ ]＝1.0×104L・mol −1・h −1 ・1.0×10−14/ [ H+ ]
[ H+ ] 2 = 1.0×10−12・mol2・L −2
[ H+ ] = 1.0×10−6・mol・L −1
よって、
この薬物の加水分解速度が最小となるpHは6である。
したがって、この薬物を最も安定に保存できるpHは6である。