Springen naar inhoud

pH van een aminozuur


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Ike

    Ike


  • >100 berichten
  • 189 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 december 2008 - 11:24

Eerst en vooral: ik weet niet waar dit topic te zetten, in Huiswerk of hier.

Je hebt dus aminozuren. Van deze is het mogelijk titratiecurves op te stellen. Nu hebben AZ een pKz voor de COOH groep, een pKz voor de NH3+ groep en een voor de R-groep. Stel, ik moet 10 ml 0.1M glycine titreren met 0.1M NaOH. Hoe begin je hier dan aan?

Alvast bedankt

Ike

Veranderd door Ike, 21 december 2008 - 11:25


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Ike

    Ike


  • >100 berichten
  • 189 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 december 2008 - 11:52

Laat ik het zo stellen. Is een AZ (b.v. glycine) een sterk of een zwak zuur?

#3

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 december 2008 - 12:47

Zoals je zelf al aangeeft heeft glycine een zure en een basische groep, en is dus een amfoteer. Voor de titratie maakt dat niet zoveel uit, het betekent alleen dat je 2 equivalentiepunten kan hebben.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#4

Ike

    Ike


  • >100 berichten
  • 189 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 december 2008 - 16:36

Ik moet aminozuren theoretisch kunnen titreren. Vandaar dat ik de formule wil weten van een aminozuur op zich.
De structuurformule van glycine b.v. is CH2COOHNH3+ bij 0%.
Moet ik dan de pH-formule voor sterk zuur of zwak zuur nemen?

#5

ToonB

    ToonB


  • >250 berichten
  • 817 berichten
  • VIP

Geplaatst op 22 december 2008 - 20:02

als je met een base titreert (en dus OH- toevoegt) zal je de Ka waarde moeten nemen

Titreer je met een zuur, de Kb waarde
"Beep...beep...beep...beep"
~Sputnik I

#6

Ike

    Ike


  • >100 berichten
  • 189 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 december 2008 - 23:40

als je met een base titreert (en dus OH- toevoegt) zal je de Ka waarde moeten nemen

Titreer je met een zuur, de Kb waarde


Oke, maar stel dat ik met een base titreer, moet ik dan voor 0% neutralisatie (voor mijn titratiecurve) de ''pH=-log[H3O+]' nemen of de 'pH=.5pKa+.5pCz' (ik hou nu even geen rekening met de RVW) ?

#7

Wouter_Masselink

    Wouter_Masselink


  • >5k berichten
  • 8247 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 december 2008 - 00:32

stelregel: organische zuren/basen zijn nooit sterk
"Meep meep meep." Beaker

#8

harriebours

    harriebours


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 mei 2014 - 19:02

Als opgegeven wordt als formule CH2COOHNH3+, wil dat zeggen dat je met een tweebasisch zuur te maken hebt, RNH3+ kun je als matig sterk zuur beschouwen omdat RNH2 maar een zwakke base is en het geconjugeerde zuur zal dan minstens matig sterk zuur zijn.

De groep RCH2COOH is maar zwak zuur. Heb je te maken met CH2COOHNH2 in oplossing dan zullen er zwitterionen voorkomen,

CH2COO-NH+.

Voor het gemak stel ik voor dat je uitgaat van CH2COOHNH3+, je mag deze dan titreren met NaOH opl. tov methylrood indicator.

Ga je uit van CH2COOHNH2 dan kun je titreren met NaOH opl. tov fenolftaleïne indicator of met HCl opl. tov. methyloranje indicator.

Theoretisch moet je dan evenveel equivalent OH- toevoegen als H+.

Veel succes!


#9

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 05 mei 2014 - 22:32

Het geconjugeerde zuur van een zwakke base is een zwak zuur.

 

Alleen de geconjugeerde zuren van zeer zwakke basen (Cl-, NO3-) en dergelijke) zijn sterke zuren. Maar dat zijn basen die bij oplossen in water niet tot een merkbare pH-verandering zullen leiden.

 

Voor amines is dat een heel ander verhaal. Het geconjugeerde zuur is een zwak zuur, punt uit. Daar is niks matig sterks aan. En zeker in dit geval, want de alkylering maakt de aminegroep meer basisch in vergelijking met NH3

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#10

harriebours

    harriebours


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 mei 2014 - 15:12

Dag Marco,

Ik geloof dat er een misverstand is.

In de aanhef ging Ike uit van RNH3+, dus niet van COOHNH2. De pKz1 van RNH3+ is 2,35.

Gaan we hier mee rekenen en stel een pH van 6  in het equivalentiepunt, [RNH3+] oorspronkelijk is 0,1mol/L

dan is [RNH3+] in het equivalentiepunt 10-5 mol/L, waaruit we dan mogen besluiten dat de reactie afgelopen is en we  RNH3+ rustig als een matig sterk zuur mogen beschouwen.

Bovendien is de pH van een oplossing van het vrije aminozuur ca 6.

Als je inderdaad uitgaat van COOHNH2, en je gaat deze titreren met NaOH , dan zul je dus tov FFT moeten titreren.

Ga je weer uit van COOHNH2 en je gaat deze titreren met HCL opl. dan zul je dus gebruik moeten maken van een indicator  die omslaat bij een pH van ca 2,4, wat dus niet zo'n geweldig resultaat zal opleveren.

Heel lang geleden, ca 25 jaar, heb ik die titratiecurven praktisch bepaald met een titrator met recorder en ging toen uit van het 

de zure vorm van alphafenylglycine die ik titreerde 0,2M HCl. Het midden van het eerste steile gedeelte lag bij een pH van 5 en 

het tweede steile gedeelte bij pH10,2. 

Practisch verschilt alfafenylglycine in dit opzicht niet zoveel van glycine.

Hopelijk ben je het nu met me eens.

H.Bours


#11

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 mei 2014 - 17:43

Dag Marco,
Ik geloof dat er een misverstand is.
In de aanhef ging Ike uit van RNH3+, dus niet van COOHNH2.

 

De topicstarter noemde aminozuren en stelde, terecht, dat daarvoor pKz-waardes gerapporteerd worden voor de -COOH groep, de -NH3+-groep en de R-groep. pKz-waardes horen bij zuren, en dus ook bij de betreffende groepen in de zure vorm, en dus gaat de pKz-waarde over de -NH3+ groep. Op het moment dat die zuurgroep wordt gedeprotoneerd zit de -COOH groep al in zijn gedeprotoneerde vorm, en komt dus voor als -COO- maar dat staat hier verder los van.
 

De pKz1 van RNH3+ is 2,35.

 

Nu gooi je 2 manieren van benamen op 1 hoop, en dat leidt tot misverstanden. De pKz1 is de eerste pKz-waarde en die komt voor de aminozuren overeen met de dissociatie van de -COOH groep. De aminegroep aan het molecuul is in situaties dat we de dissociatie van de COOH-groep bekijken geprotoneerd en komt dus inderdaad voor als -NH3+. Maar de dissociatie en de pKz hebben betrekking op de -COOH groep. 

 

De pKz van de aminegroep ligt voor vrijwel alle aminozuren tussen de 9 en de 10. Dát is de pKz die betrekking heeft op -NH3 en die wordt soms aangeduid met pKz2 of pK2. Een term als "de pKz1 van -NH3+ is dus in feite met zichzelf in tegenspraak.

 

Gaan we hier mee rekenen en stel een pH van 6  in het equivalentiepunt, [RNH3+] oorspronkelijk is 0,1mol/L
dan is [RNH3+] in het equivalentiepunt 10-5 mol/L, waaruit we dan mogen besluiten dat de reactie afgelopen is en we  RNH3+ rustig als een matig sterk zuur mogen beschouwen.

 

Die berekening raakt kant noch wal. Het kenmerk van een titratie is nu juist dat er een aflopende reactie is, vandaar ook de titratie met een sterk zuur of sterke base. Het kenmerk van een equivalentiepunt is dat er zoveel base (sterke base dus) is toegevoegd als zuur aanwezig was, en dan is het niet vreemd dat de concentratie van het oorspronkelijk aanwezige zuur dan verwaarloosbaar klein is. 

Een sterk zuur is een sterk zuur, onafhankelijk van de concentratie. Dat er omstandigheden zijn waaronder zwakke zuren nagenoeg volledig zijn gedissocieerd is een ander verhaal, en maakt de betreffende zuren niet meer of minder sterk.

Waar ik dus vooral over viel was de redenering "RNH3+ is een matig zwak zuur, want RNH2 is een zwakke base. Als een groep of een stof een zwakke base is, dan is het geconjugeerde zuur een zwak zuur. Enkel wanneer je te maken hebt met zeer zwakke basen - basen die bij oplossen in water geen basische eigenschappen zullen laten zien, zal er een geconjugeerd zuur zijn dat sterk is.

Maar dat is niet het geval bij amines, ook niet als die onderdeel zijn van een aminozuur. Dat zijn zwakke basen, en het geconjugeerde zuur is een zwak zuur. Ook de -COOH groep is een zwak zuur. Tussen de zwakke zuren een van de minder zwakke, maar desondanks zwak. 

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#12

harriebours

    harriebours


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 mei 2014 - 23:40

Dag Marco,

Die waarde heb ik opgezocht in "Chemistry and Physics" en kan alleen gelden voor RNH3+, omdat alle andere zuurgroepen veel zwakker zijn, deze waarde is hier aangeduid als pKz 1

Zoals je al zegt is de aminogroep een zwakke base, dat betekent dat het geconjugeerde zuur juist sterker is, pKz=2,35

Verder heb ik niet gezegd dat RNH3+ een matig zwak zuur is maar juist een matig sterk zuur. 

Voor een titratie hoeft de reactie niet persé aflopend te zijn, als de concentratie maar laag genoeg wordt van de uitgangsstof in het equivalentiepunt. Trouwens, in principe is iedere reactie een evenwichtsreactie, zelfs als OH- met H+ reageert.

Ik denk dat er genoeg gediscussieerd is over dit onderwerp, leuker kan ik het niet maken.


#13

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 mei 2014 - 00:40

Leuker hoef je het ook niet te maken, maar duidelijker zou wel fijn zijn. Het lijkt er bijna op dat je met het gebruik van RNH3+ bewust verwarring probeert te zaaien. 

 

De aminegroep van een aminozuur kan geprotoneerd worden, en aangezien de pKa van een carbonzuur(-COOH) lager is dan die van de ammoniumgroep zal de COOH-groep in een aminozuur zijn proton afstaan aan de eveneens aanwezige aminegroep. Dat maakt het zwitterionische karakter. 

 

Maar dat doet niets af aan het feit dat de eerste pKa (of pKz) bij de COOH-groep hoort, en de 2e bij de ammonium-functionaliteit.

 

Inderdaad was "matig zwak" een typfout, je stelde "matig sterk" en dat was hetgeen dat geen hout snijdt. Geen enkele groep aan om het even welk aminozuur is sterk, ook niet matig sterk. Amines zijn zwakke basen, worden deze geprotoneerd dan ontstaan ammoniumgroepen, dit zijn zwakke zuren. 

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#14

harriebours

    harriebours


  • >25 berichten
  • 35 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2014 - 10:25

Dag Marco,

Heel vervelend dat je me beschuldigd van "bewust verwarring zaaien". Het is gewoon gebruikelijk om in de organische chemie alleen 

de groep die er even toe doet te vermelden, en de rest met R of R'.

Hoe je het ook wilt noemen, ga je rekenen met pKb van de NH2-groep, 11,65, dan is pKz 2,35 en vergelijkbaar met de eerste trap

van H3PO4. Dat vind ik nou typisch geen zwak zuur.

Over de plaatsing van functionaliteit heb ik me slechts beperkt tot de volgorde zoals die vermeld is in bovengenoemd boek, wat je zelf

vindt is jouw zaak.

Tenslotte vind ik je reactie niet sympathiek, we kunnen beter zakelijk met elkaar omgaan.

Een dikke punt eronder!


#15

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 mei 2014 - 14:43

Dag Marco,
Heel vervelend dat je me beschuldigd van "bewust verwarring zaaien". Het is gewoon gebruikelijk om in de organische chemie alleen 
de groep die er even toe doet te vermelden, en de rest met R of R'.


Dat klopt, maar daar komt de verwaaring niet vandaan. Die komt voort uit het feit dat je de pKz-waardes aan de verkeerde groep, en zo je wil, de verkeerde toestand toekent.

Hoe je het ook wilt noemen, ga je rekenen met pKb van de NH2-groep, 11,65, dan is pKz 2,35 en vergelijkbaar met de eerste trap
van H3PO4. Dat vind ik nou typisch geen zwak zuur.


Hiermee leg je in twee zinnen twee problemen bloot. Ten eerste liggen Kb's van aminegroepen in de orde 10-4, en de pKb dus tussen 3 en 5, afhankelijk van R. De pKb en pKz die je noemt hebben dan ook betrekking op de -COOH groep.
Een korte blik in een tabel met zuur en baseconstanten naar de waardes van respectievelijk ethylamine en azijnzuur zal dit bevestigen.

Het tweede is dat je H3PO4 geen zwak zuur vindt. Los H3PO4 op in water, en je zult tot de constatering komen dat het overgrote deel niet gedissocieerd is en aanwezig is als H3PO4. Hét kenmerk van een zwak zuur. De oplossing zal wel redelijk zuur zijn, maar dat maakt het zuur zelf niet sterk

Over de plaatsing van functionaliteit heb ik me slechts beperkt tot de volgorde zoals die vermeld is in bovengenoemd boek, wat je zelf
vindt is jouw zaak.

 
Dat heeft niks met vinden te maken. Een pKa rond de 2 komt overeen met de dissociatie van de COOH-groep. Een pKa van rond de 9-10 komt overeen met de dissociatie van de RNH3+-groep. Beide pKa's duiden op zwakke zuren.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures