아미노산의 적정

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핵심 내용

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배경
I. 페닐알라닌의 pH 적정
II. 아스파르트산과 라이신의 pH 적정

본문내용

스파르트산: pKa1 = 1.99 (α-COOH); pKa2 = 3.90 (β-COOH); pKa3 = 10.0
라이신: pKa1 = 2.04; pKa2 = 9.08 (α-NH3); pKa3 = 10.7 (ε-NH3)
◆ 적정을 시작하기 전 아스파르트산 용액의 pH는 얼마인가?답: 1.00
계산: 5.0 밀리 당량의 아스파르트산과 10.0 밀리 당량의 염산이 섞여 있으므로 5.0 밀리 당량의 염산은 아스파르트산을 protonate하여 A+로 바꾸는데 사용 된다. 나머지 염산의 농도는 0.10 M이므로 pH는 1.0이다.
◆ 0.50 M NaOH 용액이 모두 얼마 들어갔을 때 아스파르트산의 등전점에 도달하 나?
0.50 M NaOH 용액 10 mL -> 염산 중화, A+ 적정 시작, 평균 전하 + 1
15 -> A와 A+ 반반, 평균 전하 + 0.5
20 -> 모두 A, 평균 전하 0, 등전점 답: 20 mL
◆ A와 A-가 반반씩 들어있는 아스파르트산 용액의 pH는 얼마인가?
pH가 pKa2(3.90)인 경우이다. 답: 3.90
◆ 아스파르트산의 등전점의 pH는 얼마인가?
(1.99 + 3.90)/2 = 2.95답: 2.94 또는 2.95
◆ 적정을 시작하기 전 라이신 용액의 pH는 얼마인가?
10.0 밀리 당량의 염산은 5.0 밀리 당량의 라이신을 L2+로 바꾸는 데 사용된다. 이 문제는 pKa1가 2.04인 0.10 M 약산 용액의 pH를 구하는 문제이다.
L2+ ↔ L+ + H+
x2/(0.10 - x) = 9.1 x 10-3
x = [H+] = 0.026 답: 1.59
◆ 0.50 M NaOH 용액이 모두 얼마 들어갔을 때 라이신의 등전점에 도달하나?
0.50 M NaOH 용액 10 mL -> 모두 L+, 평균 전하 + 1
15 -> L과 L+ 반반, 평균 전하 + 0.5
20 -> 모두 L, 평균 전하 0, 등전점
25 -> L과 L- 반반, 평균 전하 - 0.5
답: 20 mL
◆ 라이신의 등전점의 pH는 얼마인가?
(9.08 + 10.7)/2 = 9.9답: 9.9
◆ 위의 아스파르트산과 라이신 용액의 적정에서 pH 변화가 급격한 것은 들어간 0.50 M NaOH 용액의 부피가 각각 얼마일 때일까?
pKa 값의 차이가 큰 부분, 즉, 아스파르트산은 두 번째 당량점에서, 라이신은 첫 번 째 당량점에서 pH 변화가 급격하다.
답: 아스파르트산, 30 mL; 라이신, 10 mL

키워드

적정,   산,   염기,   페닐알라닌,   아미노산,   아스파르트산,   라이신,   pH