化学
高校生
解決済み

等電点の小さいアミノ酸から順に溶出していくということが分かりません。教えてください🙇‍♀️

17 北海道大〕 (5) セリン, リシン, アスパラギン酸の 3 種類のアミノ酸の混合水溶液を強酸性にして, この溶液をスルホ基をもつ陽イオン交換樹脂が充填されたカラムに通すと, すべての アミノ酸が樹脂に吸着された。pH の異なる複数の緩衝液を用意して, カラム(陽イオ ン交換樹脂) に通す緩街液の pH を大きくしていくと, 3 つのアミノ酸を一つずつ浴出 して分離することができた。陽イオン交換樹脂から浴出 された順番にアミノ酸の名称 を答えよ。 OH NH cooH | | CH (CH CH NO-coo- HaN*-C-COO_ HNTでCOO H M 9 アスパラギン酸 [19 大阪大] セリ
(5) セリン(以下A とする) は中性アミノ酸, リシン(以下Bとする) は 塩基性アミノ酸, アスパラギン酸(以下Cじとする) は酸性アミノ酸で ある。強酸性ではすべてのアミノ酸は陽イオンの状態で樹脂に吸着 している。pH を大きくしていくと, アミノ酸は双性イオン(さらに は陰イオン)となって樹脂から離れていく。 よって, 等電点の小さ いアミノ酸から順に溶出していく。 pH 1 2-3 6 9-10 11 A AT (A^) 等電点(ほぼ中性)で双性イオン B B+ E (B^) .壮電点 (電基件) で双性イオン C CT NGO) (64) 等電点 (酸性)で双性イオン 浴出する順番を①,②,④で示す。 4 ※① 流出液には 10.0 Emmauuoり の CuSO。 と同じ物質量の HzSO4 が存在す る。すすい だ水によって濃度は薄まって いるが, 物質量の総和は変わ らない。 高密度ポリエチレン kBe nn40-07 pg/Cmm

回答

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①分子中にアミノ基-NH₂とカルボキシル基-COOHをもつ化合物を,アミノ酸という。
アミノ酸は,水溶液中ではアミノ基-NH₂とカルボキシル基-COOHがそれぞれ-NH₃⁺と-COO⁻になり、陽イオンと陰イオンの部分が存在する双性イオンになっている。
(陽イオン部と陰イオン部が等量あれば、正と負の電荷が等しくなるため、全体としての電荷は0)
アミノ基-NH₃⁺は,塩基性溶液中では外部にH⁺を放出して-NH₂に戻る。
(陽イオン部がなくなるため全体の電荷は少し負に傾く)
カルボキシル基-COO⁻は,酸性溶液中では外部からH⁺を受け取って-COOHに戻る。
(陰イオン部がなくなるため全体の電荷は少し正に傾く)
②pHによって分子のもつ電荷が異なる。正と負の電荷が等しくなり,全体として打ち消されるときの水溶液のpHを等電点という。
基本的には,双性イオンのときにちょうど電荷がつりあうので,等電点ではアミノ酸は双性イオンとなっている。
等電点のおよその傾向は,陰イオン部(カルボキシル基)や陽イオン部(アミノ基)の数で判断できる。
例えばアスパラギン酸はカルボキシル基を2つもつので,陰イオン部の方が多く,電荷は負に偏りそうだと予想できる。電荷がつりあうようにいくらか-COOHに戻すためH⁺がやや多めに必要そうだから,等電点は酸性よりpH小。
③樹脂が吸着するのは陽イオン。双性イオンとなり電荷が0になると吸着力を失い,樹脂から離れていく。
④まとめ
・双性イオン(または陰イオン)になると樹脂から離れ,溶出する。
・等電点で双性イオンになる。
・pHを大きくしていくとき,等電点に達して双性イオンとなったアミノ酸から順に溶出する。→等電点の小さい順。

☆*°

丁寧に説明して頂きありがとうございます🙇‍♀️🙇‍♀️
理解しました!!!!

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