Question

みみ

（イ）の等電点の求め方についてなのですがK1とK3をかけてもグルタミンの＋−はゼロにならないと思ったのですがどのように考えれば良いのでしょうか？
教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

州大
=12,
“落ちてしまう。
(3) 陽イオン交換樹脂を利用すると, アミノ酸の分離ができる。 グルタミン酸をある条件下
でメチルエステル化すると、図に示したアミノ酸Aと, 原料のグルタミン酸の混合物が得
られた。
+40-(19)
あたる所
0
+ CH3-04
O
II
CH2-CH2-C-O-CH3 CH2-CH2-CLOH
H₂N-CH-C-OH
||
K3
O
アミノ酸A
O
H2N-CH-C-OH
グルタミン酸
。
H₂Or
ACAR-C-O-CH3
図 アミノ酸Aとグルタミン酸の構造
この混合物を陽イオン交換樹脂で分離できるかどうかを予想するために, グルタミン酸
とアミノ酸Aの等電点を求める。 グルタミン酸の電離平衡は,次の3つの式で表される。
ただし, グルタミン酸の陽イオンを Glu+, 中性の双性イオンを Glu, 1価陰イオンを Glu-
2 価陰イオンを Glu² とする。
高分子化
D), (E)
(分子
位の平
'0x0.
180
10
※アミノは必ず
第1段階
イオンの形で存在する!!
Glu
+
第2段階 Glu
← Glu
第3段階 Glu
kikz=
ここで,グルタミン酸の等電点は酸性側であることから, Glu² の存在は無視できる。
したがって, グルタミン酸の等電点は〔ア〕と求められる。
1 Glu + H+ 電離定数 Kg = 3.0×10 -10 mol/L
[Glu]
kiks = [H+] [Glu] [G
[G14]
+ H+ 電離定数 K2 = 9.0×10 -5
Glu° + H+ 電離定数 K1 = 8.0×10mol/L
[0][]
K₁ =
[Glut]
mol/L
kz= [Gl)[+]
[cta]
[H72[an]
[Glu+]
次にアミノ酸Aの等電点を考える。 ここで, α位の炭素に結合したアミノ基とカルボキ
シ基の電離定数は,アミノ酸Aとグルタミン酸で変わらないとすると, アミノ酸Aの等
電点は〔〕と求められる。
問3 グルタミン酸の2つのカルボキシ基を比べると, 側鎖にあるカルボキシ基の方がより
弱い酸である。 Glu の構造式を図にならって答えよ。
問4 文章(3)に示したグルタミン酸の電離定数を用いて[ア]および〔イ] の値を計算
し, それぞれ有効数字2桁で答えよ。
120

2-2 合成高分子化合物
問1 (A), (D), (E)
問2 スチレン(分子量104)p-ジビニルベンゼン(分子量130)が,物質量比10で共重合した共重合体の
り返し単位の平均の式量は, 104×10+130=1170である。 スルホン化すると式量は80増加するから,
スチレンに由来する単位構造のうち, スルホン化された割合は,
問3
1170×0.41
80
=0.599≒60%
10
H2C-CH2-
-OH
H3N CH-C-O
問4
ア: 3.1
イ : 5.8
問5 pH 4.0: (C)
pH 7.0: (D)
【解説】
問4 アグルタミン酸の等電点では, Glu2-の存在は無視できるので,
[Glu+]=[Glu]
K1XK2より、
(答) 60%
K1xK2=
[Glu°][H+] [Glu¯ ][H+] _
[Glu+] Glu° ]
H+] = √KiK2=√8.0×10×9.0×10 -5
-[H+]
V2.03 x 3.0°×10mol/L
pH=/(8-3log102.0-2log13.0)=3.07≒3.1
イ アミノ酸 A のカルボキシ基-COOH の電離定数はK1, アミニウムイオン NH+の電離定数は
K3 とみなしてよいから, アミノ酸Aの等電点は,
[H+] = √KiKs = √8.0×10×3.0×10 -1 = √ 2.0°×3.0×10-13
pH = (13-310g102.0-10g103.0)=5.81≒5.8
H=/1/2013-
2
問5 等電点よりも小さなpHではアミノ酸は正に帯電するから, 陽イオン交換樹脂に吸着する。したがっ
て, pH4.0 ではアミノ酸Aは陽イオン交換樹脂に吸着するが, グルタミン酸は流出する。 一方, pH 7.0
では、アミノ酸Aもグルタミン酸も流出する。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

り

K2は側鎖のカルボキシ基が電離するけど、エステル化されて電離できない。だから、K2は無いものとして中性アミノ酸のように考えればいい。K1ではカルボキシ基、K3ではアミノ基が電離するのだから電荷はプラマイ0になり、√K1K3でもとめればいい。疑問等あれば言ってください

みみ

本来第三電離で2-となるところが一個しか電離が起きていないから1-となって打ち消し合うということですか？

り

その通りです