Az aminosavak titrálása - állami oktatási szerver Baden-Württemberg

Címkézze meg a vázlatot.

50 ml glicin-oldatot, amelynek c = 0,1 mol/l sósavban c (H3O +) = 0,1 mol/l, helyezünk az Erlenmeyer-lombikba.
A glicinoldat pH-értékét pH-mérő eszköz segítségével határozzuk meg.
C = 0,5 mol/l nátrium-hidroxid-oldatot adunk hozzá keverés közben 1 ml-es lépésekben; a pH-t minden egyes hozzáadás után feljegyezzük.
25 ml nátrium-hidroxid-oldatig titráljuk.
A mért pH-értékeket először egy értéktáblázatban, majd egy diagramban mutatjuk be, a hozzáadott nátrium-hidroxid-oldat térfogatától függően.

Megfigyelés:
Kezdetben az oldat pH-ja 2 körül van.
A pH csak lassan emelkedik. Körülbelül 9 ml nátrium-hidroxid-oldat hozzáadása után a pH-érték hirtelen megnő. A pH-érték ezután csak lassan emelkedik. 25 ml NaOH hozzáadása után az oldat pH-értéke 12 és 13 között van.

Eredmény:

Értéktáblázat

A titrálási görbe értelmezése

2.1 Adja meg a glicin szerkezeti képletét pH = 1, pH = 6, pH = 13 esetén.

pH 1: kation, pH 6: ikerion, pH 13: anion

esetleg adja meg a megrajzolt görbét

2.2 Fogalmazza meg a protolízis egyensúlyát a titrálás elején, azaz H. V (NaOH) = 0 ml.

A GG a bal oldalon található, főleg kationok.

2.3 Magyarázza el a hozzáadott OH - ionok hatását a meglévő protolízis egyensúlyra a
Reakcióegyenlet.
Adja meg a glicin szerkezeti képletét a fél ekvivalencia ponton (= pKs1).
A pH alig emelkedik.
A GG zavara OH-ionok által: H3O + + OH - 2 H2O
A H3O + eltávolításra kerül a GG-ből, a GG eltolódik az ikerion felé.
A félegyenértékűségi ponton a GG középen helyezkedik el, azaz c (kation) = c (hermafrodita) (görbe beírása)

2.4 Magyarázza el a kémiai folyamatokat további OH - ionok hozzáadásakor.
Tegyen nyilatkozatot az IEP protolízis egyensúlyáról.
A GG tartós zavara a hozzáadott OH - ionok reakciójával a H3O + ionokkal. GG váltás után
közvetlenül Zwitterion felé. Az IEP-nél a GG teljesen jobbra tolódott, csak az ikerionok vannak jelen.

2.5 Az IEP a titrálási görbe ekvivalenciapontját vagy fordulópontját jelenti, az ekvivalenciaponton a következőket kell alkalmazni:
A standard oldathoz hozzáadott anyagmennyiség pontosan megegyezik a hozzáadott sav mennyiségével. Melyik
A részecskék már a mintában vannak?
Zwitterions és vízmolekulák

2.6 Tegyen nyilatkozatot a további hozzáadott OH - ionok hatásáról.

Az OH - ionok növelik a pH-értéket, nem reagálnak.

2.7 Formázza meg a protolízis egyensúlyt pH = 9 mellett.

9-es pH-n a hozzáadott OH - ionok alig változtatják meg a pH-értéket.

2.8 Magyarázza el a hozzáadott OH - ionok ezen protolízis egyensúlyra gyakorolt hatását a segítségével
Reakcióegyenlet.
Adja meg a glicin szerkezeti képletét a fél ekvivalencia ponton (= pKs2).

A pH alig emelkedik.
A GG zavara OH-ionok által: H3O + + OH - 2 H2O
A H3O + ionok eltávolításra kerülnek a GG-ből, a GG elmozdul az anion felé.
A félegy ekvivalencia ponton a GG középen helyezkedik el, azaz c (zwitterion) = c (anion), esetleg belépés a görbe

2.9 Milyen részecskék vannak jelen, ha 25 ml NaOH-t adunk hozzá?

Anionok, vízmolekulák és OH - ionok

2.10 Mekkora a mintaoldat pH-ja ebben az időpontban?

Az alkalmazott nátrium-hidroxid-oldat pH-értéke

Annak a pH-tartománynak a meghatározása, amelyben a glicin jó pufferelő tulajdonságokkal rendelkezik.

3.1 Az aminosavak puffer tulajdonságokkal rendelkeznek.
Magyarázza el ezeket a tulajdonságokat szavakkal! Határozza meg, mit jelent pufferoldat.

Az aminosavak képesek pH-értéket szinte állandó szinten tartani, kis mennyiségek hozzáadása ellenére is
H3O + ionok vagy OH - ionok.

3.2 Jelölje meg azokat a pH-tartományokat, amelyekben a glicin jó pufferelő tulajdonságokkal rendelkezik

Rajzolja ezt a területet a diagramra.

3.3 Hogyan van jelen a glicin ezekben a pH-tartományokban?

A glicin optimálisan pufferol két pH-tartományban:
1. ha: c (kation) = c (ikerion)
2. ha: c (cwitterion) = c (anion)

3.4 Az aminosavak a saját pKa értéküknél pufferolnak a legjobban.

3.5 Mutassa meg, hogy:

A glicin pufferek a pH-értéken a legjobban, amely megfelel a pKs1 értéknek.
Ha a pH = pKs1, akkor a c (kwitterion): c (kation) = 1: 1 = 1 arány
akkor a következő érvényes: lgc (kettős ion)/c (kation) = lg 1 = 0, azaz pH = pKs1
A glicin jól pufferol, olyan pH-tartományban, amely megfelel a pKa-értéknek ± 1.
A következő vonatkozik: c (kwitterion) arány: c (kation) = 10: 1 vagy 1:10
Ezután: lgc (zwitterion/c (kation) = lg10 = 1
vagy lgc (ikerion)/c (kation) = lg 0,1 = -1

3.6 Az erőforrás-táblázat segítségével adja meg azt a pH-tartományt, amelyben a glicin jól pufferol.
pH-tartomány: 1,34-3,34
A pufferhatást ebben a pH-tartományban kell megfogalmazni H3O + vagy OH-ionok hozzáadásával.
Kation + OH - ikerion + H2O
Zwitterion + H3O + kation + H2O

3.7 Matematikailag származtassa le a második pufferterületet a glicinből.

Lásd 3.4 - 3.6: zwitterion helyett aniont, kation helyett zwitteriont használjon.

Feladatok az AS tulajdonságairól és a pufferhatásról

A dihidrogén-foszfát/hidrogén-foszfát puffert adjuk meg.
H2PO4 -/HPO4-
Sav/megfelelő bázis

4.1 Mutassa meg ennek a puffernek a puffer hatását, ha kis mennyiségű H3O + vagy OH - iont ad hozzá
megfelelő reakcióegyenletek segítségével.

4.2 Matematikailag határozza meg azt a pH-értéket, amelynél ez a puffer pufferol.

Ez a puffer akkor optimálisan pufferol, ha: c (bázis): c (sav) = 1: 1

Ez a puffer jól pufferol, ha c (bázis): c (sav) = 10: 1 vagy 1:10

A pufferegyenletbe beillesztve: pH = pKa + lg c (bázis): c (sav)

pH = 7,2 + lg 10 1 vagy pH = 7,2 + lg10 -1

4.4 A hisztidin titrálási görbéjét adjuk meg.
Értelmezze ezt a titrálási görbét.

Hisztidin különböző pH-értékeken:

pH 1:	főleg kétértékű kation
pH 1,8:	c (kétértékű kation) = c (egyértékű kation)
pH 4:	főleg egyértékű kation
pH 6:	c (egyértékű kation) = c (ikerion)
pH 7,6:	főleg kettős
pH 9,2:	c (cwitterion) = c (anion)
pH 10:	főleg anion

4.5 Miért nem képes pufferozni az erős savak és a megfelelő bázisok keveréke?

Az erős sav szinte teljes mértékben protolizál. A C (bázis) nagyon kicsi.
C (bázis): c (sav) végtelenül kicsi, azaz nem 10: 1 vagy 1:10.

4.6 Az alábbi állítások közül melyik igaz és melyik hamis?

Javítsa ki a hamis állításokat.

A zwitterionok főleg vizes AS oldatban vannak jelen.
A vizes AS-oldat pH-értéke megfelel az IEP-nek.
A zwitterionok legnagyobb koncentrációja az IEP = pHI értéknél található.
A vizes AS oldat oldhatósága az IEP-nél a legalacsonyabb.