핵심 해설
이 문제는
비수 적정법(Nonaqueous Titration)을 이용하여 약물의 순도를 정량하는 전형적인 약전(Pharmacopoeia) 분석 문제예요.
에페드린 염산염(Ephedrine Hydrochloride)은 염기성 물질이므로, 빙초산(Glacial Acetic Acid) 용매 하에서 강산인
과염소산(HClO₄)으로 적정하여 그 함량을 구할 수 있어요. 계산의 핵심은 공시험(Blank) 값을 빼주고, 표준액의 역가(Factor)를 보정해주는 거예요.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
비수 적정에서
에페드린 염산염의 아민기(-NH₂)는 과염소산(HClO₄)과 1:1 몰비로 반응해요. 문제에서 '1당량 = 1몰'이라고 명시했기 때문에, 소비된 과염소산의 당량수(Equivalent)가 곧 에페드린 염산염의 몰수(Mole)가 되는 거죠. 계산 순서는
핵심! ①실제 소비량 보정(Blank 및 Factor 적용) → ②소비된 당량수 계산 → ③순수한 약물의 질량 환산 → ④함량 백분율 산출 순서로 진행해요.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! ① 실제 소비량(mL) 계산: 공시험 보정과 역가 보정을 동시에 해줍니다. 실제 소비량 = (본시험 소비량 - 공시험 소비량) × 역가 = (14.60 mL - 0.10 mL) × 1.020 = 14.50 × 1.020 =
14.790 mL.
② 소비된 당량수(eq) 계산: 0.1 N 용액 1 mL에는 0.0001 당량(0.1 eq/L × 0.001 L)이 들어있어요. 따라서 소비된 당량수 = 0.1000 eq/L × (14.790 / 1000) L =
0.001479 eq.
③ 순수한 약물 질량(g) 계산: 당량수 = 몰수이므로, 약물 질량 = 0.001479 mol × 201.7 g/mol =
0.29831 g.
④ 함량(%) 계산: (0.29831 g / 0.3000 g) × 100 =
99.44%. 소수점 첫째 자리에서 반올림하면 약
99.5%가 정답이에요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
혼동 주의! ②번 97.5%는 공시험 값을 빼지 않았거나(14.60 × 1.020 / 1000 × 201.7 / 0.3000 = 100.3%), 다른 계산 요소를 누락한 경우 발생할 수 있어요. ③번 101.5%와 ⑤번 100.5%는 역가를 1.020으로 곱하지 않고 단순히 14.50 mL만 사용하거나, 공시험을 더했을 때 나올 수 있는 오류예요. ④번 98.5%는 계산 과정에서 분자량을 잘못 적용했을 가능성이 있어요. 비수 적정 계산 문제는
핵심! '역가 보정'과 '공시험 보정'의 두 단계를 정확히 수행하는 것이 감점을 피하는 지름길이에요.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
에페드린 염산염처럼 염을 형성하는 염기성 물질의 비수 적정 시, 염산(HCl)이 과염소산의 소비를 방해할 수 있어요. 그래서 보통 초산제이수은(Mercuric Acetate) 시액을 첨가하여 할로겐화물을 난용성 할로겐화수은으로 만들어 제거하는 원리도 함께 기억해 두세요. 이 문제에서는 해당 간섭을 무시하고 진행했지만, 실무에서는 중요한 포인트예요.
개념 정리
| 계산 단계 | 공식 | 적용 값 |
|---|
| 1. 실제 소비량 | (본시험 mL - 공시험 mL) × 역가 | (14.60 - 0.10) × 1.020 = 14.790 mL |
| 2. 당량수 | 노르말농도(N) × 실제 소비량(L) | 0.1000 × 0.01479 = 0.001479 eq |
| 3. 순수 질량 | 당량수 × 분자량(g/eq) | 0.001479 × 201.7 = 0.29831 g |
| 4. 함량 | (순수 질량 / 시료 채취량) × 100 | (0.29831 / 0.3000) × 100 = 99.44% |
한눈에 비교!
| 구분 | 산성 물질 정량 | 염기성 물질 정량 |
|---|
| 적정액 | 알칼리메톡시드(예: 0.1 N NaOCH₃) | 과염소산(예: 0.1 N HClO₄) |
| 용매 | 디메틸포름아미드(DMF) 등 | 빙초산(Glacial Acetic Acid) |
| 지시약 | 티몰블루(Thymol Blue) 등 | 크리스탈바이올렛(Crystal Violet) |
| 예시 약물 | 바르비탈계 약물 | 에페드린, 할로페리돌 |
약리기전 포인트
비수 적정 자체의 약리기전은 아니지만, 분석 대상인
에페드린의 약리기전을 간단히 정리하면, 에페드린은 교감신경 효능약(Sympathomimetics)으로, 시냅스 전 뉴런에서 노르에피네프린(Norepinephrine)의 유리를 촉진하고 알파(α) 및 베타(β) 아드레날린성 수용체에 직접 작용하여 기관지 확장 및 혈관 수축 효과를 나타내요.
암기 팁
"노역공함분"으로 외워 보세요.
노르말농도 ×
역가보정
공시험 뺀
함량을
분자량으로 계산한다! 이 순서만 기억하면 비수 적정 계산 문제는 식은 죽 먹기예요.
국시 빈출 포인트
비수 적정 계산 문제는 약사 국가고시 약제학(Pharmaceutics) 과목에서 매년 출제되는 단골 주제예요. 특히 역가 보정과 공시험 적용 여부를 물어보는 함정이 많으니, 계산 문제를 풀 때는 항상 두 가지를 반영했는지 꼼꼼히 확인하는 습관을 들이세요. 소수점 처리(반올림)도 정답률에 영향을 주니 주의하세요!
기출 변형 주의!
단순 계산뿐 아니라, "염산염을 적정할 때 초산제이수은 시액을 가하는 이유는 무엇인가?"와 같은 원리 문제나, 지시약의 변색 범위를 묻는 문제로 변형되어 출제될 수 있어요. 또한 역가를 구하는 문제로 역으로 출제될 가능성도 염두에 두고 공식을 완벽히 이해해야 해요.