CCI2014052825

26.2 Punkty izoelektryczne 993

By przekonać się, jak używać równania Hendersona-Hasselbalcha, obliczmy, jakie formy istnieją w roztworze alaniny o pH = 9,00. Zgodnie z tab. 26.1, protonowana forma alaniny [⁺H₃NCH(CH₃)COOH] jest słabym kwasem o pif_ai = 2,34, a obojętna (jon obojnaczy, czyli zwitterjon) forma alaniny [⁺H₃NCH(CH₃)COO-] ma pK_a2 = 9,69.

O    O

₊ II    ₊ II

H3NCHCOH + H₂0 ;=* HgNCHCO- + HgO⁺ pK_al = 2,34 CH₃    ch₃

O

H₂NCHCO- + H₃0⁺ pA_a2 = 9,69 CH₃

O

₊ II

H..NCHCO- + H₂0

I

ch₃

Ponieważ pH naszego roztworu jest znacznie bliższe P-Kai niż p-Ka₂, do obliczeń użyjemy pif_a2- Z równania Hendersona-Hasselbalcha otrzymujemy:

r_A-l

logyry-y = pH - pK_a = 9,00 - 9,69 = -0,69 [HAJ

Więc

[A-

Rys. 26.2 Krzywa miareczkowania dla alaniny wykreślona na podstawie równania Hendersona-Hasselbalcha. Każde z dwóch ramion krzywej obliczono niezależnie. Przy pH < 1, alanina jest całkowicie protonowana; przy pH = 2,34, alanina jest mieszaniną w stosunku 50:50 formy protonowanej i obojętnej; przy pH = 5,00 alanina jest całkowicie obojętna; przy pH = 9,69 alanina jest mieszaniną w stosunku 50:50 form

[HA]

Ponadto wiemy, że

= antylog(—0,69) = 0,20

[A-] = (0,20) [HA]

[A ] + [HA] = 1,00 mol/dm³

Zatem mamy układ dwóch równań, których rozwiązanie to: [HA] = 0,83 i [A^-] = 0,17. Inaczej mówiąc, przy pH = 9,00 i stężeniu 1,00 mol/dm³, 83% cząsteczek alaniny jest w formie obojętnej (zwitterjonowej), a 17% w formie zdepro-tonowanej. Podobnych obliczeń można dokonać dla dowolnych wartości pH, co w wyniku daje krzywą miareczkowania przedstawioną na rys. 26.2.

O    O

+ II    II

HsNCHCO" + H;NCHCCr

o    o

₊ II ₊ II

H₃NCHCOH + HsNCHCO"

I    I

ch₃    ch₃

ch₃

ch₃