溶媒中で解離しない薬物Xを50 mmol含む水溶液100 mLに酢酸エチルを加えて振りとう、静置したところ、二液相に分相し、酢酸エチル相中のXは45 mmolであった。Xの分配係数(酢酸エチル相中の濃度/水相中の濃度)を18とすると、酢酸エチル相の体積はどれか。1つ選べ。
ただし、分配に与える溶媒は互いの溶媒で飽和されており、水相の体積は100 mLとする。
- 50mL
- 100mL
- 150mL
- 200mL
- 250mL
溶媒中で解離しない薬物Xを50 mmol含む水溶液100 mLに酢酸エチルを加えて振りとう、静置したところ、二液相に分相し、酢酸エチル相中のXは45 mmolであった。Xの分配係数(酢酸エチル相中の濃度/水相中の濃度)を18とすると、酢酸エチル相の体積はどれか。1つ選べ。
ただし、分配に与える溶媒は互いの溶媒で飽和されており、水相の体積は100 mLとする。
解答
1
解説
①問題の条件
・薬物Xの総量:50 mmol
・酢酸エチル相中のXの量:45mmol
・水相の体積:100mL
・分配係数(P):18(酢酸エチル相中の濃度/水相中の濃度)
②水相中のXの量、水相中のXの濃度
薬物Xは50mmol中の45mmolが酢酸エチル相に移動したため、水相中に残るXの量は、X水相=50-45=5mmolとなる。
また、水相の体積が100mLであることから、水相中のXの濃度は、C水相=5mmol/100mLとなる。
③酢酸エチル相の体積
分配係数は、酢酸エチル相中のXの濃度と水相中のXの濃度の比であり、下記の式が成立する。
P=C酢酸エチル相/C水相=18
酢酸エチルの体積をXmLとすると、C酢酸エチル相が45mmol /XmL、C水相が5mmol/100mLであることからC酢酸エチル相=18×C水相(45mmol /XmL=18×5mmol/100mL)が成立し、X=50mLとなる。
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