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第106回薬剤師国家試験 問97(理論問題) 束一的性質

分子量を求める方法に関する次の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。ただし、気体定数は8.314J・K1・mol1とし、水溶液の比重は1と近似できるものとする。分子量は凝固点降下を利用して知ることができる。例えば、1.0%グルコース(分子量180)水溶液の凝固点降下は、水のモル凝固点降下定数を1.86K・kg・mol1 とすると約「 ア 」Kとなる。一方、1.0%タンパク質(分子量18,000)水溶液の凝固点降下は約「 イ 」Kとなり、測定が難しい。そこで、同じく溶液の「 ウ 」性質の一つである浸透圧を上記のタンパク質溶液について測定すると、300Kにおいて、約「 エ 」Paとなり、タンパク質のような大きな分子の分子量も浸透圧から見積もることができる。

  1. 「 ア 」にあてはまる数値は、1.0である。
  2. 「 イ 」にあてはまる数値は、0.001である。
  3. 「 ウ 」にあてはまるのは、「均一的」である。
  4. 「 ウ 」の性質の一つに、蒸気圧降下がある。
  5. 「 エ 」にあてはまる数値は、140である。

解答・解説

解答
2、4

解説
1 誤
1.0%グルコース(分子量180)のオスモル濃度は1g/100mL÷180g/mol=1/180mol/100mL=1/18mol・L1=1/18mol・kg1となるため、1.0%グルコース(分子量180)水溶液の凝固点降下を下記のように求めることができる。
凝固点降下=凝固点降下定数×オスモル濃度=1.86K・kg・mol1×1/18mol・kg1≒0.1K

2 正
1.0%タンパク質(分子量18,000)のオスモル濃度は1g/100mL÷18000g/mol=1/18000mol/100mL=1/1800mol・L1=1/1800mol・kg1となるため、1.0%タンパク質(分子量18,000)水溶液の凝固点降下を下記のように求めることができる
凝固点降下=凝固点降下定数×オスモル濃度=1.86K・kg・mol1×1/1800mol・kg1≒0.001K

3 誤
「 ウ 」にあてはまるのは、「束一的」である。

4 正
希薄溶液における蒸気圧降下、沸点上昇、凝固点降下、浸透圧は束一的性質を示す。

5 誤
1.0%タンパク質(分子量18,000)のオスモル濃度は1g/100mL÷18000g/mol=1/18000mol/100mL=1/1800 mol・L1=1/1800 mol・kg1となるため、1.0%タンパク質(分子量18,000)水溶液の浸透圧を下記のように求めることができる
浸透圧=気体定数×絶対温度×オスモル濃度=8.314J・K1・mol1×300K×1/1800mol・L1≒1.4 J・L1=1.4N・m・1/1000m-3=1400N・m-2=1400Pa

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