Титруване на аминокиселини - Държавен образователен сървър Баден-Вюртемберг

Обозначете скицата.

50 ml разтвор на глицин с c = 0,1 mol/l в солна киселина c (H3O +) = 0,1 mol/l се поставят в колбата на Erlenmeyer.
Стойността на рН на глициновия разтвор се определя с помощта на устройство за измерване на рН.
Разтвор на натриев хидроксид с с = 0,5 mol/l се добавя на стъпки от 1 ml при разбъркване; стойността на рН се отбелязва след всяко добавяне.
Титрува се до консумация на 25 ml разтвор на натриев хидроксид.
Измерените стойности на pH първо се показват в таблица със стойности и след това в диаграма, в зависимост от обема на добавения разтвор на натриев хидроксид.

Наблюдение:
В началото разтворът има рН около 2.
РН се повишава само бавно. След добавяне на около 9 ml разтвор на натриев хидроксид, стойността на рН рязко се увеличава. След това стойността на рН отново се повишава само бавно. След добавяне на 25 ml NaOH, разтворът има стойност на рН между 12 и 13.

Резултат:

Таблица на стойностите

Тълкуване на кривата на титруване

2.1 Дайте структурните формули на глицин при рН = 1, рН = 6, рН = 13.

pH 1: катион, pH 6: цвиттерион, pH 13: анион

евентуално въведете за изчертаната крива

2.2 Формулирайте равновесието на протолизата в началото на титруването, т.е. H. V (NaOH) = 0 ml.

GG е вляво, главно катиони.

2.3 Обяснете ефекта на добавените OH - йони върху съществуващото равновесие на протолиза, като използвате a
Уравнение на реакцията.
Дайте структурните формули на глицин в точката на полуеквивалентност (= pKs1).
pH почти не се повишава.
Нарушаване на GG от OH - йони: H3O + + OH - 2 H2O
H3O + се отстраняват от GG, GG изместване към цвитериона.
В точката на полуеквивалентност GG е в средата, т.е. c (катион) = c (хермафродит) (въведете в крива)

2.4 Обяснете химичните процеси, когато се добавят допълнителни OH - йони.
Направете изявление за равновесието на протолизата в IEP.
Постоянно нарушение на GG чрез реакция на добавени OH - йони с H3O + йони. GG смяна след
надясно към Цвитерион. В IEP GG е изместен додясно, присъстват само цвитериони.

2.5 IEP представлява точката на еквивалентност или точката на завой на кривата на титруване.В точката на еквивалентност се прилага следното:
Количеството вещество, добавено към стандартния разтвор, съответства точно на количеството добавено вещество киселина. Който
Частиците вече са в пробата?
Цвиттериони и водни молекули

2.6 Направете изявление за ефекта на допълнително добавени OH - йони.

OH - йоните повишават стойността на рН, те не реагират.

2.7 Формулирайте равновесието на протолизата при рН ≈ 9.

При pH 9 добавените OH - йони почти не променят стойността на pH.

2.8 Обяснете ефекта на добавените OH - йони върху това равновесие на протолизата, като използвате a
Уравнение на реакцията.
Дайте структурните формули на глицин в точката на полуеквивалентност (= pKs2).

pH почти не се повишава.
Нарушаване на GG от OH - йони: H3O + + OH - 2 H2O
H3O + йони се отстраняват от GG, GG се изместват към аниона.
В точката на полуеквивалентност GG е в средата, т.е. c (zwitterion) = c (анион), вероятно влизане в кривата

2.9 Кои частици присъстват, когато се добавят 25 ml NaOH?

Аниони, водни молекули и OH - йони

2.10 Какво е рН на разтвора на пробата в този момент от времето?

Стойност на pH на използвания разтвор на натриев хидроксид

Определяне на диапазона на рН, в който глицинът има добри буферни свойства.

3.1 Аминокиселините имат буферни свойства.
Обяснете тези свойства с думи. Определете какво означава буферен разтвор.

Аминокиселините имат способността да поддържат стойността на рН почти постоянна, въпреки добавянето на малки количества
H3O + йони или OH - йони.

3.2 Посочете диапазоните на pH, в които глицинът има добри буферни свойства

Начертайте тази област на диаграмата.

3.3 Как глицинът присъства в тези диапазони на pH?

Глицинът оптимално буферира в два диапазона на pH:
1. ако: c (катион) = c (zwitterion)
2. ако: c (zwitterion) = c (анион)

3.4 Аминокиселините буферират най-добре при съответните им pKa стойности.

3.5 Покажете, че:

Глицинът буферира най-добре при стойността на рН, която съответства на стойността на pKs1.
Ако pH = pKs1, тогава съотношението c (zwitterion): c (катион) = 1: 1 = 1
тогава важи следното: lgc (zwitterion)/c (катион) = lg 1 = 0, т.е. pH = pKs1
Глицинът буферира добре в диапазон на рН, който съответства на рКа стойност ± 1.
Прилага се следното: Съотношение c (zwitterion): c (катион) = 10: 1 или 1:10
Тогава: lgc (zwitterion/c (катион) = lg 10 = 1
или lgc (zwitterion)/c (катион) = lg 0,1 = -1

3.6 Използвайте таблицата на ресурсите, за да посочите обхвата на рН, в който глицинът буферира добре.
диапазон на рН: 1,34-3,34
Формулирайте буферния ефект в този диапазон на рН с добавени H3O + или добавени OH - йони.
Катион + OH - цвиттерион + H2O
Zwitterion + H3O + катион + H2O

3.7 Математически извлечете втората буферна зона от глицин.

Вижте 3.4 - 3.6: използвайте анион вместо zwitterion и използвайте zwitterion вместо катион.

Задачи по темата за свойствата на AS и буферния ефект

Даден е дихидрогенфосфатен/хидрогенфосфатен буфер.
H2PO4 -/HPO4 2-
Киселина/съответна основа

4.1 Покажете буферния ефект на този буфер при добавяне на малки количества H3O + или OH - йони
с помощта на съответните уравнения на реакцията.

4.2 Математически определете стойността на pH, при която този буфер се буферира.

Този буфер се буферира оптимално, ако: c (основа): c (киселина) = 1: 1

Този буфер буферира добре, ако c (основа): c (киселина) = 10: 1 или 1:10

Вмъкнато в буферното уравнение: pH = pKa + lg c (основа): c (киселина)

рН = 7,2 + lg 10 1 или рН = 7,2 + lg10 -1

4.4 Дадена е кривата на титруване за хистидин.
Тълкувайте тази крива на титруване.

Хистидин при различни стойности на pH:

pH 1:	главно двувалентен катион
рН 1,8:	c (двувалентен катион) = c (моновалентен катион)
рН 4:	главно моновалентен катион
рН 6:	c (моновалентен катион) = c (zwitterion)
рН 7,6:	главно цвиттерион
рН 9,2:	c (zwitterion) = c (анион)
рН 10:	главно анион

4.5 Защо смес от силни киселини и съответната им основа не може да се буферира?

Силната киселина протолизира почти напълно. C (основа) е много малка.
C (основа): c (киселина) е безкрайно малка, т.е.не е 10: 1 или 1:10.

4.6 Кое от следните твърдения е вярно и кое не?

Коригирайте неверните твърдения.

Цвиттерионите присъстват главно във воден разтвор на AS.
Стойността на pH на воден разтвор на AS съответства на IEP.
Най-високата концентрация на цвиттериони се установява при IEP = pHI.
Воден разтвор на AS има най-ниска разтворимост при IEP.