グルタミン酸の等電点について

質問

グルタミン酸は、水溶液中で次のように三段階電離します。

H3N+ CH(C2H4COOH)COOH ⇔ H3N+ CH(C2H4COOH)COO- + H+
　　　　　　G+ とおく　　　　　　　　　　　　　　　G±

H3N+ CH(C2H4COOH)COO- ⇔ H3N+ CH(C2H4COO-)COO- + H+
　　　　　　 G±　　　　　　　　　　　　　　　　　　G-

H3N+ CH(C2H4COO-)COO- ⇔ H2N CH(C2H4COO-)COO- + H+
　　　　　　 G-　　　　　　　　　　　　　　　　　　G2-

水溶液中には、G+, G±, G-, G2-の4種のイオンのみが存在するとします。
等電点は、電荷の総和が0になるpHのことですね。等電点では、
{G+] = [G-] + 2[G2-]
が成り立つと問題集の答えには書いてあります。

なぜ、上記の式では[G2-]ではなく、2[G2-]になるのでしょうか。
おそらく、電荷が関係しているとは思いますが、1/2ならともかく2倍する理由がわかりません。
どなたか詳しく教えてください。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

c80s3xxx · ベストアンサー

○でも書いてみればいいのに．正電荷は●

G- は ○ G2- は○○，G+ は●
G- が 1 個あれば，○ も 1個．
G2- が 1 個あれば，○は2個，○○．いつもG2-の2倍だけ○があるわけ．
で，○ の数と ● の数が釣り合ったときが等電点なわけでしょ．

お礼

>G2- が 1 個あれば，○は2個

そういうことなんですね。
わかりました。ありがとうございます。

回答No.2

nious

等電点の定義として、"水溶液中の両性電解質の電荷の代数和が 0 となる状態の溶液のpH" (岩波理化学辞典)

電荷の代数和：1・[G^+]＋0・[G^±]‐1・[G^-]‐2・[G^2-]＝0 → [G^+]＝[G^-]＋2・[G^2-]

イオンの価数を濃度に乗じる。

後は適当な仮定に基づいて近似的に[G^2-]を無視、[G^+]≒[G^-] を満たすpHを求めればよい。

お礼

わかりました！ありがとうございます。