分配平衡時について

質問

例を出して質問させていただきます。

水-クロロホルム間で分配平衡に達している時、次のような関係が成り立つ。
ただし、HLは水相、有機相でも単体として存在し、L-は有機相に溶け込まないと仮定する。
KD=[HL]o/HL

Ka=([H＋][L－])/HL

D=[HL]o/([HL]＋[L－])

↑のように書かれているとき、logD vs. pHの図を作成し、プロットした点で漸近線を引くと
pka以下のpHでは傾き0のグラフになり、pka以上のpHでは傾き-1の線になります。

pka以上のpHの時、どのような式変形で傾き-1になることを証明できますか？教えてください！

質問がわかりにくくてすみません。皆様の力を貸してほしいです。

質問に対し、疑問があればお書きください。できる限り答えさせていただきます。

回答No.1

nious · ベストアンサー

KD と Ka は定数ですが、分配比：D は 溶液の pH に依存し pHの函数 になる点に留意してください。

KD＝<HL>/[HL]
Ka＝[H^+][L^-]/[HL]
D＝<HL>/([HL]＋[L^-])

3式より、

D＝KD/{1＋(Ka/[H^+])}
D＝KD・10^(-pH)/{Ka＋10^(-pH)}
log(D)＝log(KD)‐pH‐log{10^(-pKa)＋10^(-pH)} ‥(*)

pH＜＜pKa では近似的に、10^(-pKa)＋10^(-pH)≒10^(-pH) より(*)は、

log(D)≒log(KD)‐pH＋pH＝log(KD)、(KDは定数だから傾き0の直線)

pH＞＞pKa では近似的に、10^(-pKa)＋10^(-pH)≒10^(-pKa) より(*)は、

log(D)≒-1・pH＋log(KD)＋pKa、(KD,pKaは定数だから傾き-1の直線)

に、それぞれ近似されます。

お礼

ありがとうございます！