핵심 해설
핵심 개념 분석 (Key Concept)
이 문제는
산해리상수(Ka)와
pKa의 관계를 계산하는 기본적인 약제학/생화학 문제예요.
pKa = -log(Ka) 공식을 정확히 이해하고 로그 계산을 할 수 있어야 해요. 아세트산은 대표적인 약산(Weak acid)으로, 물에서 일부 해리되어 수소 이온(H⁺)을 방출하는 특성을 가지고 있어요.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! pKa는 Ka의 음의 상용로그 값이에요.
Ka = 1.8 × 10⁻⁵ 이므로,
pKa = -log(1.8 × 10⁻⁵) = -(log 1.8 + log 10⁻⁵) = -(0.26 + (-5)) = -(0.26 - 5) = -(-4.74) = 4.74
따라서 정답은
4.74예요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①
혼동 주의! 3.74는 -log(Ka) 계산 과정에서 부호를 잘못 처리했을 때 나올 수 있는 값이에요. (예: 5 - 0.26 = 4.74가 아닌, 5 - 1.26 등으로 계산)
② 4.26은 log 1.8 값을 잘못 적용하거나 (예: 0.26 대신 0.74 사용), 5 - 0.74 = 4.26으로 계산한 경우예요.
③ 5.26은 log(1.8 × 10⁻⁵)를 log 1.8 + log 10⁻⁵ = 0.26 + 5 = 5.26으로 잘못 계산한 경우예요.
혼동 주의! log(10⁻⁵) = -5임을 기억해야 해요.
④ 5.74는 log 1.8 = 0.26을 적용하지 않고, 단순히 -log(1.8) + 5로 계산한 오류예요.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
pKa 값은 약물의
이온화(Ionization) 정도와
흡수(absorption)에 큰 영향을 미쳐요. 아세트산(pKa 4.74)은 위의 산성 환경(pH 1~2)에서 비이온화 형태(Non-ionized form)로 존재하여 위장관에서 흡수가 잘 돼요. 반면, 혈액(pH 7.4)에서는 대부분 이온화되어 배설되기 쉬운 형태가 돼요.
핵심! 약물의 pKa와 생체 내 pH 환경을 고려한
pH-분배 가설(pH-partition hypothesis)은 약물동태학(Pharmacokinetics)의 기본 개념이에요.
개념 정리
| 개념 | 공식 | 의미 |
|---|
| Ka (산해리상수) | [H⁺][A⁻]/[HA] | 산이 해리되는 정도가 클수록 값이 큼 (강산일수록 큼) |
| pKa | -log(Ka) | Ka가 클수록 작아짐 (강산일수록 pKa 낮음) |
| pH = pKa | - | 산과 짝염기(Conjugate base) 농도가 같을 때의 pH |
한눈에 비교!
| 산 종류 | Ka | pKa |
|---|
| 강산 (예: 염산, HCl) | 매우 큼 (약 10⁷) | 매우 낮음 (약 -7) |
| 약산 (예: 아세트산, CH₃COOH) | 작음 (1.8 × 10⁻⁵) | 높음 (4.74) |
약리기전 포인트
약물의 pKa는
생체막 투과성(Membrane permeability)을 결정하는 핵심 요소예요. 비이온화된 형태(지용성)만이 세포막을 통과할 수 있어요. 따라서 약물의 pKa와 생체 내 pH를 알면 어디에서 흡수되고 배설되는지 예측할 수 있어요.
암기 팁
"pKa = **p**retty **K**a"로 기억하세요. pKa가 낮으면(강산) Ka 값이 크고, pKa가 높으면(약산) Ka 값이 작아요. 아세트산의 pKa 4.74는 "4시 74분에 약한 산(Acetic acid) 마시기"로 연상해 보세요.
국시 빈출 포인트
약사 국가고시에서는 pKa 계산 자체보다는 "약물의 pKa와 생체 내 pH에 따른 흡수율 변화" 또는 "산성 요(PH 낮음)에서 약물 재흡수(Reabsorption)" 문제와 결합되어 출제되는 경우가 많아요. 예를 들어, "아스피린(pKa 3.5)이 위(pH 1.5)에서 흡수가 잘 되는 이유는?"과 같은 식이에요.
기출 변형 주의!
단순 계산 문제에서 벗어나 "어떤 약물이 pH 2에서 90% 흡수된다면, 그 약물의 pKa는?"과 같이 응용하여 물어볼 수 있어요.
Henderson-Hasselbalch 식을 함께 이해하고 있으면 좋아요. (pH = pKa + log([A⁻]/[HA]))