問6
有機化合物A を50 mg含む水溶液 100 mLにヘキサン 5.0 mLを加えて振り混ぜ、A をヘキサンに抽出したところ、その質量は 40 mgであった。有機化合物A の水とヘキサン間の分配係数の値として、正しい値は次のうちどれか。ただし、分配係数は次式で表される。
分配係数 = [A]ヘキサン ÷ [A]水
- (1)16
- (2)20
- (3)40
- (4)60
- (5)80
正答 (5)
水に残った A は 50 − 40 = 10 mg です。分配係数は濃度の比なので、
[A]ヘキサン = 40 mg ÷ 5.0 mL = 8.0 mg/mL
[A]水 = 10 mg ÷ 100 mL = 0.10 mg/mL
分配係数 = 8.0 ÷ 0.10 = 80
よって(5)が正しい値です。質量の比(40 ÷ 10 = 4)ではなく、体積で割った濃度の比をとることがポイントです。
この問題で狙われた罠:溶媒抽出と分配係数(計算)
K=[A]有機相/[A]水相。有機相に移る割合=K·V有機/(K·V有機+V水)。
なぜ?
濃度の比と体積の比を掛けると、物質量の比になる。
出典:公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題(令和5年度 第1回・2023年8月実施)