Titrarea aminoacizilor - Server de educație de stat Baden-Württemberg

Etichetați schița.

50 ml dintr-o soluție de glicină cu c = 0,1 mol/l în acid clorhidric c (H3O +) = 0,1 mol/l este plasat în balonul Erlenmeyer.
Valoarea pH-ului soluției de glicină este determinată cu ajutorul unui dispozitiv de măsurare a pH-ului.
Soluția de hidroxid de sodiu cu c = 0,5 mol/l se adaugă în etape de 1 ml în timp ce se agită; valoarea pH-ului este notată după fiecare adăugare.
Se titrează până la un consum de 25 ml soluție de hidroxid de sodiu.
Valorile pH-ului măsurate sunt reprezentate mai întâi într-un tabel de valori și apoi într-o diagramă, în funcție de volumul soluției de hidroxid de sodiu adăugată.

Observare:
La început, soluția are un pH de aproximativ 2.
PH-ul crește doar încet. După adăugarea a aproximativ 9 ml de soluție de hidroxid de sodiu, valoarea pH-ului crește brusc. PH-ul crește apoi din nou doar încet. După adăugarea a 25 ml de NaOH, soluția are o valoare a pH-ului cuprinsă între 12 și 13.

Rezultat:

Tabelul valorilor

Interpretarea curbei de titrare

2.1 Dați formulele structurale ale glicinei la pH = 1, pH = 6, pH = 13.

pH 1: cation, pH 6: zwitterion, pH 13: anion

eventual intrați pentru curba desenată

2.2 Formulați echilibrul protolizei la începutul titrării, adică H. V (NaOH) = 0 ml.

GG este pe partea stângă, în principal cationi.

2.3 Explicați efectul ionilor OH - adăugați asupra echilibrului de protoliză existent folosind a
Ecuația de reacție.
Dați formulele structurale ale glicinei la jumătatea punctului de echivalență (= pKs1).
pH-ul crește cu greu.
Perturbarea GG de OH - ioni: H3O + + OH - 2 H2O
H3O + sunt eliminate din GG, GG se deplasează spre zwitterion.
În punctul de jumătate de echivalență, GG este la mijloc, adică c (cation) = c (hermafrodit) (introduceți în curbă)

2.4 Explicați procesele chimice atunci când se adaugă ioni OH - suplimentari.
Faceți o afirmație despre echilibrul protolizei la IEP.
Perturbarea permanentă a GG prin reacția ionilor OH - adăugați cu ionii H3O +. GG shift după
chiar spre Zwitterion. La IEP, GG a fost deplasat până la dreapta, doar zwitterions sunt prezente.

2.5 IEP reprezintă punctul de echivalență sau punctul de cotitură al curbei de titrare. La punctul de echivalență se aplică următoarele:
Cantitatea de substanță adăugată la soluția standard corespunde exact cantității de substanță adăugată acid. Care
Particulele sunt acum în eșantion?
Zwitterions și molecule de apă

2.6 Faceți o declarație despre efectul ionilor OH adăugați în continuare.

Ionii OH - cresc valoarea pH-ului, nu reacționează.

2.7 Formulați echilibrul protolizei la pH ≈ 9.

La pH 9, ionii OH - adăugați cu greu modifică valoarea pH-ului.

2.8 Explicați efectul ionilor OH - adăugați asupra acestui echilibru de protoliză folosind a
Ecuația de reacție.
Se dau formulele structurale ale glicinei la jumătatea punctului de echivalență (= pKs2).

pH-ul crește cu greu.
Perturbarea GG de OH - ioni: H3O + + OH - 2 H2O
Ionii H3O + sunt eliminați din GG, GG se deplasează spre anion.
La jumătatea punctului de echivalență, GG se află în mijloc, adică c (zwitterion) = c (anion), eventual intrare în curbă

2.9 Ce particule sunt prezente când se adaugă 25 ml NaOH?

Anioni, molecule de apă și ioni OH

2.10 Care este pH-ul soluției de probă în acest moment?

Valoarea pH-ului soluției de hidroxid de sodiu utilizată

Determinarea intervalului de pH în care glicina are proprietăți bune de tamponare.

3.1 Aminoacizii au proprietăți tampon.
Explicați aceste proprietăți în cuvinte. Definiți ce se înțelege printr-o soluție tampon.

Aminoacizii au capacitatea de a menține valoarea pH-ului aproape constantă, în ciuda adăugării unor cantități mici
Ioni H3O + sau ioni OH -.

3.2 Indicați intervalele de pH în care glicina are proprietăți bune de tamponare

Desenați această zonă pe diagramă.

3.3 Cum este prezentă glicina în aceste intervale de pH?

Glicina tamponează optim în două domenii de pH:
1. dacă: c (cation) = c (zwitterion)
2. dacă: c (zwitterion) = c (anion)

3.4 Aminoacizii tamponează cel mai bine la valorile lor pKa respective.

3.5 Arată că:

Tampoanele de glicină se potrivesc cel mai bine la valoarea pH-ului care corespunde valorii pKs1.
Dacă pH = pKs1, atunci raportul c (zwitterion): c (cation) = 1: 1 = 1
atunci se aplică următoarele: lgc (zwitterion)/c (cation) = lg 1 = 0, adică pH = pKs1
Glicina tamponează bine într-un interval de pH care corespunde valorii pKa ± 1.
Se aplică următoarele: Raport c (zwitterion): c (cation) = 10: 1 sau 1:10
Apoi: lgc (zwitterion/c (cation) = lg 10 = 1
sau lgc (zwitterion)/c (cation) = lg 0,1 = -1

3.6 Utilizați tabelul de resurse pentru a specifica intervalul de pH în care glicina tamponează bine.
Interval pH: 1,34-3,34
Formulați efectul tampon în acest interval de pH cu ioni H3O + sau OH adăugați.
Cation + OH - zwitterion + H2O
Zwitterion + H3O + cation + H2O

3.7 Derivați matematic a doua zonă tampon din glicină.

Vezi 3.4 - 3.6: folosește anion în loc de zwitterion și folosește zwitterion în loc de cation.

Sarcini pe tema proprietăților AS și a efectului tampon

Se dă tamponul dihidrogen fosfat/fosfat hidrogen.
H2PO4 -/HPO4 2-
Acid/bază corespunzătoare

4.1 Arătați efectul tampon al acestui tampon atunci când adăugați cantități mici de ioni H3O + sau OH -
cu ajutorul ecuațiilor de reacție corespunzătoare.

4.2 Determinați matematic valoarea pH-ului la care acest tampon tamponează.

Acest tampon tamponează optim dacă: c (bază): c (acid) = 1: 1

Acest tampon tamponează bine dacă c (bază): c (acid) = 10: 1 sau 1:10

Introdus în ecuația tampon: pH = pKa + lg c (bază): c (acid)

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

4.4 Se indică curba de titrare pentru histidină.
Interpretează această curbă de titrare.

Histidină la diferite valori ale pH-ului:

pH 1:	în principal cationi divalenți
pH 1,8:	c (cation divalent) = c (cation monovalent)
pH 4:	în principal cation monovalent
pH 6:	c (cation monovalent) = c (zwitterion)
pH 7,6:	în principal zwitterion
pH 9,2:	c (zwitterion) = c (anion)
pH 10:	în principal anion

4.5 De ce un amestec de acizi puternici și baza lor corespunzătoare nu poate tampona?

Acidul puternic protolizează aproape complet. C (baza) este foarte mic.
C (bază): c (acid) este infinit de mic, adică nu 10: 1 sau 1:10.

4.6 Care dintre următoarele afirmații sunt adevărate și care sunt false?

Corectați declarațiile false.

Zwitterions sunt prezente în principal într-o soluție apoasă de AS.
Valoarea pH-ului unei soluții apoase de AS corespunde IEP.
Cea mai mare concentrație de zwitterions se găsește la IEP = pHI.
O soluție apoasă de AS are cea mai mică solubilitate la IEP.