第111回
問2
🔬 必須問題｜物理・化学・生物
イオン強度を求める式
📋 問題文
イオン強度 I を求める式として正しいのはどれか。1つ選べ。
ただし、ci はイオン種 i のモル濃度、zi はそのイオンの電荷である。
1
I = Σcizi
—
2
I = Σci²zi
—
3
I = Σcizi²
—
4
I = 1/2 Σci²zi
—
5
I = 1/2 Σcizi²
—
正解です！
素晴らしい！下の解説も確認してみましょう。
不正解です。正解は 5 I = 1/2 Σcᵢzᵢ² です。
下の解説でしっかり確認しましょう！
解説を見る
▼
イオン強度 I の定義式は以下の通りです。
I = 1/2 Σ cᵢzᵢ²
2つのポイントを押さえることで確実に正答できます。
🔑 ポイント①：zᵢ は「2乗」する
イオン強度はイオンの電荷の影響を強く受けるため、zᵢ を2乗します。zᵢ²であり、cᵢ² ではありません。
イオン強度はイオンの電荷の影響を強く受けるため、zᵢ を2乗します。zᵢ²であり、cᵢ² ではありません。
🔑 ポイント②：係数は「1/2」
定義式には必ず 1/2 がつきます。係数なし（選択肢3）との混同に注意！
定義式には必ず 1/2 がつきます。係数なし（選択肢3）との混同に注意！
⚠️ 引っかけポイント：選択肢を「zᵢの乗数」と「係数の有無」で微妙に変えてあります。
・選択肢3（Σcᵢzᵢ²）→ 係数1/2がない
・選択肢4（1/2 Σcᵢ²zᵢ）→ cᵢとzᵢの2乗が逆
この2つが最も間違えやすい典型的な引っかけです。
・選択肢3（Σcᵢzᵢ²）→ 係数1/2がない
・選択肢4（1/2 Σcᵢ²zᵢ）→ cᵢとzᵢの2乗が逆
この2つが最も間違えやすい典型的な引っかけです。
具体例で確認しましょう。
NaCl（0.1 mol/L）水溶液のイオン強度を計算すると：
Na⁺：c = 0.1、z = +1 → 0.1 × 1² = 0.1
Cl⁻：c = 0.1、z = −1 → 0.1 × 1² = 0.1
I = 1/2 × (0.1 + 0.1) = 0.1 mol/L
💡 ゴロで覚える：「シズ（cizi2）の半分（1/2）で強度（I）」
※「シズ（cizi2）」は「C・Zの2乗」と読みます。
I = 1/2 Σ cizi2 の式の形がそのまま頭に入ります！
※「シズ（cizi2）」は「C・Zの2乗」と読みます。
I = 1/2 Σ cizi2 の式の形がそのまま頭に入ります！
現場ではこう使う（あおいの実務メモ）
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💊 薬剤師 あおい
イオン強度は調剤の現場で直接計算することはほぼありません。ただ、注射剤の配合変化を考えるときに関係してきます。
イオン強度が高い（電解質濃度が高い）溶液では、薬物の溶解性や安定性が変わることがあります。例えば高濃度の電解質輸液に薬を混注するときに、配合変化が起きやすくなる理由のひとつがこれです。
国試では「式の形を正確に覚える」ことが求められますが、現場では「電荷の大きいイオンほどイオン強度への影響が大きい（z²だから）」というイメージを持っておくと理解が深まりますよ！
