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0.20Mグリシンと水酸化ナトリウム0.20MNaOHを混合して、pH9.0の緩衝液を作りたい。その場合、0.20Mグリシンを50ml用いるとした場合、0.20MNaOHは何ml必要か?グリシンのpK1=2.3、pK2=9.6とする。

pK2に注目して解いてみたんですがうまくいきませんでした・・・・
宜しくお願いします。

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物質収支」に関するQ&A: 物質収支

A 回答 (3件)

#1です。




活量係数は無視して(1として)、理論値を求めてみます。


グリシンを「HGly」と表し、加える NaOH をx(ml)としましょう。すると、

物質収支:[H2Gly^+]+[HGly]+[Gly^-]=0.20・50/(50+x)=10/(50+x)=C(M)

質量作用則:
[H^+][HGly]/[H2Gly^+]=K1
[H^+][Gly^-]/[HGly]=K2

3式から、

[H2Gly^+]=C・[H^+]^2/([H^+]^2+K1[H^+]+K1K2)
[Gly^-]=C・K1K2/([H^+]^2+K1[H^+]+K1K2)

従って電荷収支から、

[H^+]+[Na^+]+[H2Gly^+]=[Gly^-]+[OH^-]

[H^+]+{0.20・x/(50+x)}+{C・([H^+]^2‐K1K2)/([H^+]^2+K1[H^+]+K1K2)}‐(Kw/[H^+])=0

後は pH=9.0 だから [H^+]=10^(-9.0) を代入して x を求めればよいでしょう、計算するだけです、ではよろしく。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!最後の式までは理解できましたが、実際関数電卓なしに試験で解くとなると
厳しい気がします・・・アホですみません

お礼日時:2012/08/16 16:28

#2です。




計算すると x=10.0ml になるようです。
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この回答へのお礼

できました!ありがとうございます。もしよければトリスの方の質問も教えていただきたいです(><)
この問題に関しては理解できました。本当に助かりました

お礼日時:2012/08/16 20:02

活量係数の問題がありますね。

pHメーターが必要でしょう。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
しかしどういうことでしょうか?このままでは解けないのですか?

補足日時:2012/08/15 23:17
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よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

グリシンの構造は、H2N-CH2-CO2Hですから、
H3N^+-CH2-CO2H ⇔ H2N-CH2-CO2H ⇔ H2N-CH2-CO2^-
というKa1とKa2が存在します。
pKa1=2.43、pKa2=9.6、↓
http://research.chem.psu.edu/brpgroup/pKa_compilation.pdf (ペンシルベニア州立大学のサイト)
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http://us.expasy.org/tools/pi_tool.html

実験的に調べるなら、SDS-PAGE、ゲルカラムクロマトグラフィ、TOF-MASSなど、材料や精度に応じていろいろ方法があります。

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Aベストアンサー

1)について
たぶん勉強したと思うけど、
例えば酢酸と酢酸ナトリウムの緩衝溶液の場合そこに塩基を加えると、
CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O
CH3COO- + H+ → CH3COOH + H2O

上の反応式のように酢酸は塩基と反応し、酢酸イオンと水ができる。また酢酸イオンと酸は酢酸と塩基を形成し、水酸化物イオンと水素イオンを除去するため。そのpHは
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3)  ???

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Qアミノ酸のL型、D型の区別そ仕方

****CH3
****|
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****|
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定義では不斉炭素を中心にカルボキシル基を上に書いた場合に、アミノ基が左側にくるのがL型です。しかしこの定義のまま動かしてみると、

   COOH
****|
 CH3─ C─H
****|
****NH2
このようにアミノ基が下になってしまうため、判断に困っています。
アドバイスをお願いいたします。

(注意!:記号*は構造式を書くときに軸をそろえるために付けたものです。)

Aベストアンサー

D型とかL型というのは光学異性体を区別するための記号です。グリシン以外のアミノ酸の場合は、中心の炭素原子に4つの異なる基が結合しているために光学異性が生じます。

炭素原子の4つの単結合は、正四面体の中心に炭素原子があるとすると、正四面体の4つの頂点の方向に向かっています。つまり、実際の形は構造式に描かれるような十字型ではないのです。
(参考)
http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/isei.htm

さて、ご質問のようにアミノ酸の構造式を十字型に描いてある場合は、なんとなく描いてあるのではなく、意味があります。これはフィッシャー投影式といいます。

フィッシャー投影式では、「左右の結合は紙面より手前に出ている」「上下の結合は紙面の向こう側に出ている」というのがルールです。このルールにより、正四面体型の構造を、紙面で表示できます。

アミノ酸をフィッシャー投影式で描いた場合、上にカルボキシル基、下に側鎖を書いたときに、左にアミノ基が来るのがL型、右にアミノ基が来るのがD型です。

では、「上にカルボキシル基、下に側鎖」となっていないときに、どうするかです。フィッシャー投影式のルールから考えると、ご質問のように90度回転させてはいけません。90度回転させると、「紙面の手前」と「紙面の向こう」が逆になりますから、D型がL型に、L型がD型に変わってしまいます。
(180度の回転はOKです)

どうすればよいのかといえば、できることは次の2つです。
(1)3つの基を循環的に入れ替える(いわゆる三角トレード)。
(2)二組の2つの基を、両方同時に入れ替える。

ご質問の上のフィッシャー投影式ですと、上の(1)を適用して、「COOHを上に移動、CH3を下に移動、Hを右に移動」という形で循環的に入れ替えると、左にアミノ基が来てL型であることがわかります。

よくわからなかったら、分子模型を作ってみるとよいと思います。

D型とかL型というのは光学異性体を区別するための記号です。グリシン以外のアミノ酸の場合は、中心の炭素原子に4つの異なる基が結合しているために光学異性が生じます。

炭素原子の4つの単結合は、正四面体の中心に炭素原子があるとすると、正四面体の4つの頂点の方向に向かっています。つまり、実際の形は構造式に描かれるような十字型ではないのです。
(参考)
http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/isei.htm

さて、ご質問のようにアミノ酸の構造式を十字型に描いてある場合は、なんとなく...続きを読む

Q等電点って?

タイトルの通りなのですが、等電点とは一体何なのでしょうか?
恥ずかしながら、大学生になって初めて等電点という言葉を耳にしたものです…(汗
自分でネットで調べてみましたが、「タンパク質を構成しているアミノ酸側鎖やアミノ末端、カルボキシル末端の電荷はpH条件によって変化し、電荷の総和がゼロになるpHの値」と言われてもさっぱり意味がわからないのです。
アミノ側鎖やカルボキシル基についてはわかります。が、電荷の総和~からまったく理解できないのです。
この前卵白に塩酸を加え、pHを見ながら卵白の様子を観察する実験をして、実験報告レポートを提出することになっているのですが、等電点というのが全くわからなくて、何を聞かれているのか、何を答えればいいのかもわからないのです。
どなたか、等電点についてわかりやすく教えていただけませんでしょうか?具体例などがありましたら一緒に書いてくださると私も理解できるかもしれません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

等電点は説明の通りなのですが、もうちょっとわかりやすく解説してみますね。

理解しやすいように側鎖がメチル基のアラニンを例に挙げてみます。

アラニンの場合、イオンになることが出来る部分はカルボキシル基1つとアミノ基が1つですね。
アラニンを水に溶かしてpHを下げていくとカルボキシル基はイオン化せずにCOOHになります。一方アミノ基は水素イオンが結合してNH3+になります。ということはアラニン全体で考えると+1の電荷を持つことになります。

逆にpHを上げていくとCOOHはCOO-になり、NH2はそのまま変化しません。そうすると全体では-1の電荷を持つことになります。

ということはpHが変化するとアラニンの持つ電荷は+1になったり-1になったりするわけですから、電荷が0になる点があるはずです。その点が等電点になります。

側鎖にカルボキシル基やアミノ基がある場合はこれらもイオン化するために等電点に影響を与えます。

またたんぱく質の等電点を測定した場合は、構成するアミノ酸は酸性アミノ酸が多いのか塩基性アミノ酸が多いのかなどがわかります。

等電点は説明の通りなのですが、もうちょっとわかりやすく解説してみますね。

理解しやすいように側鎖がメチル基のアラニンを例に挙げてみます。

アラニンの場合、イオンになることが出来る部分はカルボキシル基1つとアミノ基が1つですね。
アラニンを水に溶かしてpHを下げていくとカルボキシル基はイオン化せずにCOOHになります。一方アミノ基は水素イオンが結合してNH3+になります。ということはアラニン全体で考えると+1の電荷を持つことになります。

逆にpHを上げていくとCOOHはCOO-になり、NH2...続きを読む

QN(ノルマル?)とM(モル)の違い

タイトルどおりの質問です。
この二つが明らかに違うものだとは分かるのですが、(大学の)授業でNがいきなり出てきたことによって、NとMの違いが頭の中でごっちゃになってしまいました。

Nが規定度でMが濃度って言う事を指すということは分かるのですが、 Nを使った計算(例えば、2NのNaOH水溶液を作るのに必要なNaOHは何グラムか?←今私の頭の中で作った問題ですが、、)はどのようにしたら良いのでしょう?
グラム当量という意味も含めて教えてください、お願いします。

Aベストアンサー

時代はだいぶ変わりましたね。私が高校生の頃は、「規定濃度N」をしっかりと教えてもらいました。今の高校のカリキュラムには「規定濃度」はなくなったのですか?しかも、「規定濃度」ではなく、正確には「規定度」と呼ぶことも知りませんでした。

さて、「規定度N」と「モル濃度M」は化学の基本ですから、下記のURLでしっかりと、その定義を覚えて下さい。


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A6%8F%E5%AE%9A%E6%BF%83%E5%BA%A6

QKcat/Km Kcatについて

Kcat/Km と  Kcatの意味をおしえてください。

よろしくおねがいします

Aベストアンサー

ごく簡単に言うと、他の過去問、↓の様な感じです。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q115032236
より厳密には、↓の(e)反応特異性のあたりを見て下さい。
http://square.umin.ac.jp/aoki530t/prorogu_daigaku/cyoubunshi3.htm