pKapH4.5溶解度1.5mg/ml分子形溶解度

質問

pKa4.5の弱塩基性化合物のpH4.5における溶解度は1.5mg/mlであった。この化合物の分子形の溶解度（mg/mL)はいくらですか？

すみませんが途中の計算の過程と、なぜそうなるのかという解説も合わせてよろしくお願いします。

回答No.1

nious · ベストアンサー

弱塩基性化合物を「B」とし、その式量を W とします。
HB^+ ⇔ H^+ + B ：pKa＝4.5
物質収支：[B]＋[HB^+]＝1.5/W (M)
質量作用則：[H^+][B]/[HB^+]＝Ka＝10^(-4.5)
2式から [B]＝(1.5/W)＊Ka/([H^+]＋Ka) と表せます。
分子形の B が飽和した状態では [B]＝(1.5/W)＊Ka/([H^+]＋Ka)＝S° が成り立ちます。S° は B の溶解度(飽和濃度) で 温度にのみ依存し、溶液のpHには依存しません。つまり温度が一定であれば定数になります。
pH＝4.5 では S°＝(1.5/W)＊Ka/([H^+]＋Ka)＝(1.5Ka/W)/(2Ka)＝0.75/W (M)
よって B の溶解度は S°＊W＝0.75 (mg/ml)

お礼

途中の過程も詳しく説明してくださり、とても参考になりました。ありがとうございました。