Examkin

Soru

Zorluk: OrtaAmino Asitlerin Asit-Baz Özellikleri ve İzoelektrik Nokta

Alanin gibi iyonlaşabilen bir yan zinciri bulunmayan dipolar bir amino asidin bulunduğu çözeltinin pHpH değeri, amino grubunun iyonizasyon sabitine (pKa2pK_{a2}) tam olarak eşitlendiğinde, bu amino asidin moleküler dağılımı ve net yükü ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Net yükü sıfırdır ve molekül sadece zwitterion formunda bulunur.
  2. Zwitterion ve anyonik formların konsantrasyonları birbirine eşittir; net yük −0,5-0,5'dir.Cevap
  3. C
    Katyonik ve zwitterion formların konsantrasyonları birbirine eşittir; net yük +0,5+0,5'dir.
  4. D
    Amino grubunun tamamı deprotone olduğu için molekül tamamen anyonik formdadır.
  5. E
    Bu pHpH değerinde amino asidin toplam tamponlama kapasitesi minimum düzeydedir.

Cevap

Zwitterion ve anyonik formların konsantrasyonları birbirine eşittir ve net elektriksel yük −0,5-0,5'dir.
Henderson-Hasselbalch denklemine göre, ortam pHpH'ı bir grubun pKapK_a değerine eşit olduğunda, o grubun proton almış (asit) ve proton vermiş (konjuge baz) formları eşit konsantrasyonda bulunur. Alanin gibi nötr amino asitlerde, pKa2pK_{a2} amino grubunun iyonizasyonunu temsil eder. Bu noktada amino asidin zwitterion formu (net yük 0) ile anyonik formu (net yük -1) eşit miktarda bulunur, bu da toplamda −0,5-0,5 değerinde bir net yüke karşılık gelir.

Adım Adım Çözüm

1
Henderson-Hasselbalch eşitliğini uygulayın.
pH=pKa+log⁡([Baz][Asit])pH = pK_a + \log(\frac{[Baz]}{[Asit]}) formülüne göre, pH=pKapH = pK_a ise [Baz]=[Asit][Baz] = [Asit] olur.
Bir grubun iyonizasyon sabiti ortam pHpH'ına eşit olduğunda, o grubun iyonize ve non-iyonize formları yarı yarıya dağılır.
2
Alanin için grupların durumunu analiz edin.
α\alpha-karboksil grubu (pKa1≈2,3pK_{a1} \approx 2,3) tamamen deprotone (COO⁻, yük -1), α\alpha-amino grubu (pKa2≈9,7pK_{a2} \approx 9,7) ise yarı yarıya protonlanmıştır.
pHpH değeri (≈9,7\approx 9,7), pKa1pK_{a1}'in çok üzerinde olduğu için karboksil grubu tamamen yükünü vermiştir.
3
Net yükü hesaplayın.
Net yük = (−1)+(+0,5)=−0,5(-1) + (+0,5) = -0,5.
Amino grubunun yarısı +1+1 yüklü (NH₃⁺), yarısı yüksüz (NH₂) olduğu için ortalama yük +0,5+0,5 kabul edilir.

Anahtar Kavram

Henderson-Hasselbalch prensibi ve amino asit titrasyon noktaları
Bu soruyu puanla

Konular

Amino Asitlerin Asit-Baz Özellikleri ve İzoelektrik Nokta

Bu konudan daha fazla soru