酸性度定数

質問

・酢酸、ヒスチジンの滴鄭曲線から酸性度定数を求める方法
・pHの変化より酢酸やヒスチジンの構造はどう変化するのか？

これらがよくわかりません、、、すいません。
誰か化学に詳しい人教えてください<m(__)m>
３時間調べてるんですが化学の経験に乏しいためかまったくわかりません；

回答No.4

nious · ベストアンサー

「補足について」の補足です。

ヒスチジンについては少しややこしいので詳しく説明します。

予め調べた値：pK1≒2、pK2≒5、pK3≒9 に基づいて起こり得る全ての反応について考えてみます。

「3/2当量点」について、
ここでは中和直後に「H2his^+」と「Hhis」が同濃度生じます。すると「H2his^+」は、
酸として：H2his^+ ⇔ H^+ + Hhis ；K2≒10^(-6)
塩基として：H2his^+ + H2O ⇔ OH^- + H3his^2+ ；Kw/K1≒10^(-12)
不均化：2H2his^+ ⇔ H3his^2+ + Hhis ；K2/K1≒10^(-5)

同様に「Hhis」は、
酸として：K3≒10^(-6)
塩基として：Kw/K2≒10^(-8)
不均化：K3/K2≒10^(-3)

どの平衡定数も十分小さいので各反応は殆ど無視できるから、
平衡時にもほぼ[H2his^+]≒[Hhis]と見做せるので、pK2≒(3/2)当量点のpH

「5/2当量点」についても同様にここでは中和直後に「Hhis」と「his^-」が同濃度生じます。
すると「his^-」は塩基としてのみ反応して：his^- + H2O ⇔ OH^- + Hhis ；Kw/K3≒10^(-5)

同様に考えれば平衡時にもほぼ[Hhis]≒[his^-]と見做せるので、pK3≒(5/2)当量点のpH

と、それぞれ近似値が得られる訳です。

回答No.3

nious

補足についてです。

一般に濃度がある程度大きく、4≦pKa≦10程度である場合には、半当量点で生じる2種の化学種「HA、A^-」の濃度は、
近似的に[HA]≒[A^-]と見做せるので [A^-][H^+]/[HA]から、pKa≒半当量点のpHになります。

ヒスチジンのpK1だけは約1.8と小さい為に条件を満たさず近似できませんが、
ヒスチジンの初濃度をCとして簡単な計算から求められます。

滴定開始点のpHから10^(-pH)=Bとして、K1≒B^2/(C-B)でいいと思います。

回答No.2

nious

#1です。多少の誤差が生じますが次のような極めて単純な方法もあります。

酢酸のpKa≒(1/2)当量点のpH

ヒスチジンは、
pK2≒(3/2)当量点のpH
pK3≒(5/2)当量点のpH

(pK1は誤差が大き杉るから別の計算で求めます)

回答No.1

nious

(1)滴定曲線に見られるいくつかの変曲点の内のどれかが当量点だから
そのpHから計算によりpKaを求める(略)。

(2)酢酸を「HOAc」で表すと、pHが小→大へ変化するす場合には、
HOAc → OAc^- と変化していく。

ヒスチジンの双性イオンを「Hhis」で表すと、pHが小→大へ変化するす場合には、
H3his^2+ (-COOHが解離) → H2his^+ (イミダゾール基の =NH2^+が解離) → Hhis (-NH3^+が解離) → his^- と変化していく。

補足

回答ありがとうございます<m(__)m>
質問なのですが「酢酸、ヒスチジンの滴鄭曲線から酸性度定数を求める方法」は前の返事でわかりましたがその理屈、原理といったものはあるのでしょうか？もしよかったら教えてください<m(__)m>