Kemi

Beregning af pH

17. september 2015 af Lillyn (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg er kommet til følgende opgave, hvor jeg sidder lidt fast, og jeg håber, at der er en, som kan hjælpe mig lidt på vej. Opgaven lyder:

Glycin er den simpleste af de 20 aminosyrer der forekommer i proteiner.Dens formel er HOOC–CH₂–NH₂. For at gøre notationen lidt enklere kaldes den mest sure form for H⁺gly, amfolytten for H⁺gly^– og baseformen for gly^–.I vand vil protoniseret glycin indgå i følgende ligevægte:

H⁺gly (aq) + H₂O (l)⇔H⁺gly^- (aq) + H₃O^-(aq) pK_a=2,35

H⁺gly^- (aq) + H₂O (l)⇔gly^- (aq) + H₃O^-(aq) pK_a=9,78

(Da jeg ikke kan finde harpunpilen, anvender jeg her: ⇔, som et alternativ)

Vands ionprodukt er 10^–14,00 M² ved samme temperatur.

Ved hvilken pH værdi vil koncentrationen af H⁺gly^- være størst?

Jeg har prøvet mig frem og tilbage, men jeg kan ikke få det rigtige resultat, er der en, som vil hjælpe mig i den rette retning?

Brugbart svar (1)

Svar #1
17. september 2015 af Heptan

Vi har ligevægtsudtrykkene

$\\ K_{a_1}=\frac{[H^+gly^-]}{[H^+gly]}[H_3O^+]\\ \\ K_{a_2}=\frac{[gly^-]}{[H^+gly^-]}[H_3O^+]$

Koncentrationen af amfolytten H⁺gly^- vil netop være størst, når [H⁺gly] = [gly^-], hvilket kan ses ud fra en symmetribetragtning. Heraf fås

$K_{a_2}=\frac{[H^+gly]}{[H^+gly^-]}[H_3O^+]$

Ganger man de to ligevægtsudtryk sammen fås

$K_{a_1}K_{a_2}=\frac{[H^+gly^-]}{[H^+gly]}[H_3O^+]\cdot \frac{[H^+gly]}{[H^+gly^-]}[H_3O^+]=[H_3O^+]^2$

$\Rightarrow [H_3O^+]=\sqrt{K_{a_1}K_{a_2}}$

$\Rightarrow pH=-\log[H_3O^+]=\frac{1}{2}(pK_{a_1}+pK_{a_2})$

Brugbart svar (1)

Svar #2
17. september 2015 af Heptan

Bjerrumdiagram: den lodrette streg angiver ca. optimum.

Vedhæftet fil:Bjerrumdiagram.JPG

Svar #3
26. september 2015 af Lillyn (Slettet)

Mange tak for hjælpen!

Skriv et svar til: Beregning af pH

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.