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グルタミン酸ナトリウムを純水に溶解した時、PHはいくらですか。PHがグルタミン酸ナトリウムの濃度にほとんど影響をうけない理由を数式で証明しなさいという問題があるのですが、全然わかりません。誰か解ける方お教えください。お願いします。グルタミン酸の酸定数は、PKa1=2.19,PKa2=4.25,PKa3=9.67です。

A 回答 (2件)

#1です。



グルタミン酸は普通のαアミノ酸(カルボキシル基の付いている炭素にアミノ基が付いている)の形にさらにカルボキシル基が付いています。普通のアミノ酸は分子内でアミノ基とカルボキシル基が塩を作っていますのでほとんど中性です。
酢酸がアミノ酸に変化したのがグリシンです。pHは酢酸アンモニウムで考えたのとほとんど同じだと思います。
質問文の中のpKa2=4.25という値は酢酸のpKaとほとんど同じです。pKa3=9.67という値はアンモニウムイオンのpKaとほとんど同じです。
アンモニウムイオンの酸性とは
NH4+⇔NH3 + H+
のことです。アンモニアの塩基性は
NH3+H2O⇔NH4+OH-
です。この変化に対する平衡定数をKbとします。

[NH3][H+]/[NH4+]=Ka
[NH4+][OH-]/[NH3]=Kb
ですからKb=KH/Kaとなります。
pKb=pKH-pKa=14-9.67=4.33
これはpK2=4.25と近い値です。
カルボキシル基の酸としての解離定数とアミノ基の塩基としての解離定数がもし等しければ塩は中性になります。ほぼ等しいということでほぼ中性だろうとしたわけです。

アミノ酸の命名で「~酸」となっているものはアミノ酸のカルボキシル基とは別の酸の構造を持っているものです。
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この回答へのお礼

わかりやすく、詳しい説明をありがとうございます。カルボキシル基の酸としての解離定数とアミノ基の塩基としての解離定数がほぼ同じなので中性ということだったんですね。本当に助かりました。ht1914さんありがとうございました。

お礼日時:2007/06/23 00:39

多分1mol/LでpH=8.1ほどです。

薄めていけば7に近づいていきます。0.1mol/Lで7.6です。
これはpKa1の部分のカルボン酸がナトリウム塩になったとして考えたものです。pKa2=4.25のカルボン酸とpKa3=9.67のアミノ基は分子内塩になっています。これはほぼ対称ですから中性です。9.67-7=2.67、4.25-7=-2.75
前半は酢酸ナトリウムのpHを求めるのと同じ考え方です。(pKaの値は異なります。)
後半は酢酸アンモニウムのpHを求めるのと同じ考え方です。
多分これでいけると思います。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3098725.html
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3098707.html
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この回答へのお礼

詳しい説明をありがとうございます。酢酸ナトリウムのPHでやってみると、1mol/LでpH=8.1がでました。もしよろしければ、(pKa2=4.25のカルボン酸とpKa3=9.67のアミノ基は分子内塩になっています。これはほぼ対称ですから中性です。9.67-7=2.67、4.25-7=-2.75の対称だから中性)という意味と引き算の意味も教えていただければ幸いです。

お礼日時:2007/06/22 00:23

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