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…
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、分配に用い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。
- ⑴ 50 mL水相の濃度0.05 mol/Lの18倍が0.9 mol/Lで、45 mmol÷0.9 mol/L＝50 mLとなるので正答です。
- ⑵ 100 mL100 mLでは酢酸エチル相の濃度が0.45 mol/Lとなり、濃度比は9で分配係数18と合いません。
- ⑶ 150 mL150 mLでは濃度比が6となり、分配係数18と一致しません。
- ⑷ 200 mL200 mLでは濃度比が4.5となり、分配係数18と一致しません。
- ⑸ 250 mL250 mLでは濃度比が3.6となり、分配係数18と一致しません。
解説
正解は⑴です。水相に残るXは50−45＝5 mmolで、水相100 mLの濃度は0.05 mol/Lです。分配係数18より、酢酸エチル相の濃度は0.05×18＝0.9 mol/Lとなります。酢酸エチル相には45 mmolが存在するので、体積は45 mmol÷0.9 mol/L＝50 mLと求まります。分配係数は濃度の比であり、物質量の比（45：5＝9）ではないことに注意しましょう。物質量比が9で濃度比が18なら、体積比は1/2になります。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198928.html）を加工して作成