Kb,pKbおよび共役酸のka,pKaと塩基性の強さの関係 薬剤師国家試験88回問15b

第88回薬剤師国家試験 問15b
解離定数に関する次の記述の正誤を判定してみよう。

 

b pKbの値が大きいほど、塩基性の強さは大きい。

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第88回薬剤師国家試験 問15b 解答解説
b × pKbの値が大きいほど、塩基性の強さは大きい。
→ 〇 pKbの値が小さいほど、塩基性の強さは大きい。

 

塩基解離定数をKb、
Kbの負の常用対数(−logKb)をpKbとする。

 

Kb,pKbの値と物質の塩基性の強弱の関係は下記の通り。
・Kbが大きい、または、pKbが小さいほど物質の塩基性は強い。
・Kbが小さい、または、pKbが大きいほど物質の塩基性は弱い。

 

 

また、物質の塩基性度は共役酸の酸性度で表すことがある。
共役酸の酸性度が弱いほど物質の塩基性度は強く、
共役酸の酸性度が強いほど物質の塩基性度は弱い。

 

共役酸の酸解離定数(Ka),共役酸のpKaと物質の塩基性の関係は下記の通り。
・共役酸の酸解離定数(Ka)が小さい、または、共役酸のpKaが大きいほど、物質の塩基性は強い。
・共役酸の酸解離定数(Ka)が大きい、または、共役酸のpKaが小さいほど、物質の塩基性は弱い。

 

 

以下、補足説明

 

ブレンステッドの定義によると、塩基とは供与できる非共有電子対を供与してH+を受け取るものであり、塩基性の強さとはH+の受け取りやすさのことである。

 

塩基となる物質(B:)は非共有電子対を供与してプロトン(H+)を受け取って陽イオン形(BH+)となり、BH+はプロトンを放出してB:に戻る。BH+を塩基(B:)の共役酸と呼ぶ。

 

kb,pkb 共役酸のka,pkaと塩基性の強さの関係 薬剤師国家試験88回問15b

 

上記@の塩基と共役酸の可逆反応の平衡定数は下記の通りである。

 

kb,pkb 共役酸のka,pkaと塩基性の強さの関係 薬剤師国家試験88回問15b

 

上のKにおいて、一般に水溶液では水の濃度は他よりも圧倒的に高いので、
[H2O](水の濃度)を55.6Mの一定値とし、K×[H2O]=Kbと定める。

 

kb,pkb 共役酸のka,pkaと塩基性の強さの関係 薬剤師国家試験88回問15b
このKbを塩基解離定数と呼ぶ。塩基解離定数(Kb)は一定条件下でそれぞれの物質が固有の値を示す。
@の平衡が右に偏り、塩基解離定数(Kb)が大きいほど塩基性が強いことを示す。
また、Kbの負の常用対数(−logKb)をpKbという。
Kbが大きいほど、pKb(−logKb)の値は小さくなるので、
pKbが小さいほど塩基性が強いことを示す。

 

Kb,pKbの値と塩基性の強弱の関係は下記の通り。
Kbが大きい、または、pKbが小さいほど塩基性が強い。
Kbが小さい、または、pKbが大きいほど塩基性が弱い。

 

ただ、実際には物質(B:)の塩基性の強弱をpKbではなく、その共役酸(BH+)のpKaで示されることが多い。

 

kb,pkb 共役酸のka,pkaと塩基性の強さの関係 薬剤師国家試験88回問15b
Aより、共役酸の酸解離定数(Ka)は下記で表される。

 

kb,pkb 共役酸のka,pkaと塩基性の強さの関係 薬剤師国家試験88回問15b
また、Kaの負の常用対数(−logKa)をpKaという。

 

共役酸(BH+)の酸性度と塩基(B:)の塩基性との関係は下記の通りである。

 

Aの平衡が右に偏り、共役酸(BH+)の酸性度が大きく、共役酸の酸解離定数(Ka)が大きいほど、または、共役酸のpKaが小さいほど、物質(B:)の塩基性が弱いことを示す。

 

Aの平衡が左に偏り、共役酸(BH+)の酸性度が小さく、共役酸の酸解離定数(Ka)が小さいほど、または、共役酸のpKaが大きいほど、物質(B:)の塩基性が強いことを示す。

 

★参考外部サイトリンク
酸・塩基の定義(猫でもわかる有機化学さん)

 

酸・塩基の平衡(猫でもわかる有機化学さん)

 

塩基性の強弱(猫でもわかる有機化学さん)

 

含窒素化合物の塩基性度(薬学これでOK!さん)

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