Informacija

PKa# – Biologija

PKa# – Biologija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

pKa apibrėžiamas kaip neigiamas žurnalas10 rūgšties disociacijos konstanta, jos Ka. Todėl pKa yra kiekybinis matas, nurodantis, kaip lengvai arba lengvai rūgštis atiduoda savo protoną [H+] tirpale, taigi ir rūgšties „stiprumo“ matas. Stipriosios rūgštys turi mažą pKa, silpnos – didesnį pKa.

Dažniausia rūgštis, apie kurią kalbėsime Bis2A, yra karboksirūgšties funkcinė grupė. Šios rūgštys paprastai yra silpnos rūgštys, tai reiškia, kad jos disocijuoja tik iš dalies (į H+ katijonai ir RCOO- anijonai) neutraliame tirpale. HCL (vandenilio chloridas) yra įprasta stipri rūgštis, tai reiškia, kad ji visiškai išsiskirs į H+ ir Cl-.

Atkreipkite dėmesį, kad pagrindinis skirtumas toliau pateiktame paveikslėlyje tarp stiprios rūgšties arba bazės ir silpnos rūgšties ar bazės yra viena rodyklė (stipri) ir dviguba rodyklė (silpna). Vienos rodyklės atveju galite tai interpretuoti įsivaizduodami, kad beveik visi reagentai buvo paversti produktais. Be to, reakcijai sunku grįžti atgal į būseną, kurioje protonai vėl susiejami su molekule, su kuria buvo susieta anksčiau. Silpnos rūgšties ar bazės atveju dvipusę rodyklę galima interpretuoti vaizduojant reakciją, kuri gali:

a) turi abi formas konjuguota rūgštis arba bazė (taip mes vadiname molekulę, kuri „laiko“ protoną – ty CH3OOH ir CH3OO-, atitinkamai paveiksle) esantys tuo pačiu metu ir
b) kad tų dviejų dydžių santykis gali lengvai pasikeisti judant reakciją bet kuria kryptimi.

Stiprių rūgščių ir stiprių bazių protonavimo ir deprotonavimo būsenose pavyzdys. Jų pKa reikšmė parodyta kairėje.
Priskirti: Marc T. Facciotti (savo darbas)

Elektronegatyvumas vaidina svarbų vaidmenį nustatant rūgšties stiprumą. Jei laikytume hidroksilo grupę kaip pavyzdį, didesnis atomo ar atomų elektronegatyvumas (nurodytas R), prijungtas prie hidroksilo grupės rūgštyje R-O-H, lemia silpnesnę H-O jungtį, kuri tokiu būdu yra lengviau jonizuojama. Tai reiškia, kad elektronų traukimas nuo vandenilio atomo tampa didesnis, kai deguonies atomas, prijungtas prie vandenilio atomo, taip pat yra prijungtas prie kito elektronegatyvaus atomo. To pavyzdys yra HOCL. Elektronegatyvus Cl poliarizuoja H-O ryšį, jį susilpnindamas ir palengvindamas vandenilio jonizaciją. Jei palyginsime tai su silpna rūgštimi, kurioje deguonis yra prijungtas prie anglies atomo (kaip ir karboksirūgštyse), deguonis yra prijungtas prie vandenilio ir anglies atomo. Šiuo atveju deguonis nėra prijungtas prie kito elektronegatyvaus atomo. Taigi H-O ryšys nėra toliau destabilizuojamas ir rūgštis laikoma silpna rūgštimi (ji neatsisako protono taip lengvai, kaip stipri rūgštis).

Rūgšties stiprumą galima nustatyti pagal atomo, prie kurio deguonis yra prijungtas, elektronegatyvumą. Pavyzdžiui, silpna rūgštis acto rūgštis, deguonis yra prijungtas prie anglies, mažo elektronegatyvumo atomo. Stiprioje rūgštyje, hipochloro rūgštyje, deguonies atomas yra prijungtas prie dar labiau elektronneigiamo chlorido atomo.
Priskyrimas: Erin Easlon (savo darbas)

Bis2A jūsų bus paprašyta susieti pH ir pKa vienas su kitu, kai kalbate apie rūgšties ar bazės protonavimo būseną, pavyzdžiui, aminorūgštyse. Kaip galime panaudoti šiame modulyje pateiktą informaciją atsakydami į klausimą: Ar aminorūgšties glutamato funkcinės grupės bus protonuotos arba deprotonuotos, kai pH 2, pH 8, pH 11?

Norėdami pradėti atsakyti į šį klausimą, turime sukurti ryšį tarp pH ir pKa. Ryšys tarp pKa ir pH matematiškai pavaizduotas Henderson-Hasselbach lygtimi, parodyta žemiau, kur [A-] reiškia deprotonuotą rūgšties formą, o [HA] reiškia protonuotą rūgšties formą.

Hendersono-Hasselbacho lygtis.

Šios lygties sprendimas gaunamas nustatant pH = pKa. Šiuo atveju log([A-] / [HA]) = 0 ir [A-] / [HA] = 1. Tai reiškia, kad kai pH yra lygus pKa, protonuotų ir deprotonuotų formų kiekiai yra vienodi. rūgšties. Pavyzdžiui, jei rūgšties pKa yra 4,75, esant pH 4,75, ta rūgštis egzistuos kaip 50% protonuota ir 50% deprotonuota. Tai taip pat reiškia, kad kylant pH, daugiau rūgšties pavirs į deprotonuotą būseną ir tam tikru momentu pH bus toks aukštas, kad didžioji dalis rūgšties egzistuos deprotonuotoje būsenoje.

Šiame grafike pavaizduota acto rūgšties protonavimo būsena, kai keičiasi pH. Esant pH žemiau pKa, rūgštis protonuojama. Kai pH viršija pKa, rūgštis deprotonuojama. Jei pH lygus pKa, rūgštis yra 50% protonuota ir 50% deprotonuota.
Priskyrimas: Ivy Jose (savo darbas)

Bis2A apžvelgsime aminorūgščių protonavimo būseną ir deprotonavimo būseną. Aminorūgštyse yra daug funkcinių grupių, kurios gali būti rūgštys arba bazės. Todėl jų protonavimo / deprotonavimo būsena gali būti sudėtingesnė. Žemiau pateikiamas ryšys tarp aminorūgšties glutamo rūgšties pH ir pKa. Šioje diagramoje galime užduoti klausimą, kurį uždavėme anksčiau: Ar aminorūgšties glutamato funkcinės grupės bus protonuotos arba deprotonuotos, kai pH 2, pH 8, pH 11?

Šioje diagramoje pavaizduota glutamato protonavimo būsena, kai keičiasi pH. Esant pH žemiau kiekvienos aminorūgšties funkcinės grupės pKa, funkcinė grupė yra protonuojama. Kai pH viršija funkcinės grupės pKa, jis deprotonuojamas. Jei pH lygus pKa, funkcinė grupė yra 50% protonuota ir 50% deprotonuota.
Priskyrimas: Ivy Jose (savo darbas)

Pastaba: galima diskusija

  1. Koks yra bendras laisvo glutamato kiekis, kai pH yra 5?
  2. Koks yra bendras laisvo glutamato kiekis, kai pH yra 10?