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化学 高校生

この問題の解法、解答を教えて頂きたいです。

4. アミノ酸は,食品の添加物や調味料に用いられている。 アミノ酸水溶液のpHを変化さ せると,式 (1) のように各イオンの割合が変化する。 H H H OH- OH- R-C-COOHR-C-COO-R-G-COO- NH3 + H+ H+ NH3 + NH2 陽イオン (H2A+) 双性イオン (HA土) 陰イオン(A-) 中性アミノ酸では, 式 (2) および式 (3) で表される2つの平衡が成り立つ。 K₁ H2AHA+ + H+ [HA][H+] K₁= [H2A+] K2 HAA + H+ K2=[A-H+] [HA+] ・・・ (1) ... (2) ⚫ (3) ここでK1, K2 は,それぞれの平衡の電離定数を表す。 [H+], [H2A+], [HA], [A-] は, それぞれH+, H2A+, HA, A- のモル濃度を表す。 水溶液中に存在する双性イオン (HA)の割合を とすると, fは式 (4) で表される。 [HA+] f=- [H2A+]+[HA+]+[A-] 式(2)~(4) から, fは電離定数 K1, K2 および [H+] を用いて, 式 (5) で表される。 1 f= ... (4) 中性アミノ酸の等電点は, 中性アミノ酸がおもに双性イオン(HA) として存在し,陽 イオン(H2A+) と陰イオン(A-) の濃度が等しくなるpHであり, K1, K2 を用いて式 (6) で表される。 pH=-10g101 ある中性アミノ酸Yの25℃での電離定数を, K, = 5.0×10-3 mol/L, K2=2.0×10-10mol/L, 10g102=0.30 として以下の問いに答えよ。 問1式(5)のにあてはまる式を記せ。 問2 中性アミノ酸Yについて, 双性イオンの存在割合であるとpHの関係として最 もふさわしい図を次のa)~d) から1つ選べ。 a) 1 b)1 c) 1 d) 1 0.8 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6 f f f 20.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.21 0.2 0.2 0 0 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 pH 0246 8 10 12 14 PH 0 2 4 6 8 10 12 14 0246 8 10 12 14 pH pH

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化学 高校生

解いてくださいお願いします

浜松医科大学入試対策講座 演習問題 2 No. 2 (裏) 生物の細胞内では、さまざまな化合物の緩衝作用により,pHが中性付近に保たれている。リン酸二水素塩とリン酸 水素塩の組み合わせもその一例である。以下では、これらのリン酸塩の25℃における電離平衡と緩衝作用について 考えよう。リン酸は水中で次のように3段階で電離する。 HsPOH+ + H2PO4 (1) H2PO4H+ + HPO HPO H+ + PO (3) (2) Ki = 7.5×10mol/L K = 6.2×10mol/L K's = 2.1×10-13mol/L K. K, K はそれぞれ (1) (2) (3) 式の平衡定数である。 また、水のイオン積を K(=1.0×10-14mol/L2 ) とする。 はじめに, 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液の平衡について考える。 この塩は水中で完全に電離する。 生じたH2P O イオンに関しては, (2) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 .(4) H2PO4 + H2O H3PO4 + OH- この平衡において、水のモル濃度 [H2O][mol/L]は一定とみなせるため, (4) 式の平衡定数 Ka は H2PO4 HsPO4, OH-のモル濃度を用いて、 [H3PO4] [OH-1 K₁ = A [H2PO4] と表される。」との値の比較から、この水溶液はウ性を示すことがわかる。 次に, 0.10mol/LのNa2HPO 水溶液の平衡について考える。 この塩も水中で完全に電離する。 ここで生じたHP 042 イオンに関しても、 (3) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 HPO42 + H2O HPO + OH- (5)式の平衡定数は, K5 = [H2PO4][OH-] [HPO2] B と表される。面との値の比較から,この水溶液はエ性を示すことがわかる。 (5) さらに、この NaHPO4 水溶液の水素イオン濃度[H+] [mol/L] を表す式を導いてみよう。 そのために, (2) 式と(3)式 を組み合わせた次の平衡を考える。 2HPO H2PO4 + PO」-. ・(6) (6)式の平衡定数は,次式で表される。 [H2PO4][PO4] K6 = C [HPO42-J2 リン酸一水素塩の濃度が0.10mol/Lの場合, (3) (5) (6) 式のうち, (6) 式の平衡が最も大きく右方向に偏る。 また, (3) 式と (5) 式の平衡定数を比較すると,前段の考察からオ式の平衡定数の方が十分に大きいため、もう一方の 式の平衡は無視できる。 したがって, [H+] を求めるためには,オ式と(6)式の2つの平衡を考慮すればよい。 オ式と(6)式の平衡反応によって消費される HPO4 イオンの濃度を、 それぞれ [mol/L] と [mol/L] とおくと、 HPOPOの各イオンのモル濃度は次のように表される。 H2PO4 [H2PO4] = I [HPO42] = 0.10-x-y [PO-] = II ここでオ式と (6) 式の平衡定数は非常に小さいので, 0.10-x-y≒0.10 と近似できる。 よって, x, y, 平衡 定数を含む2つの関係式から,[H+] [mol/L] は, [H+] = K2Ks+ D と導かれる。 問4 問5 問6 ウオにあてはまる語句または数字を記入せよ。 I II にあてはまる数式を, x, y を用いて記せ。 A~Dにあてはまる数式を K, K, K, Kw を用いて記せ。 7 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液10mL と 0.10mol/LのNa2HPO4 水溶液10mL を混合して緩衝液を調製した。 この緩衝液に関して、次の(i), (ii)の問に答えよ。 ただし、この緩衝液については、(2)式の電離平衡のみを考慮す ればよい。 数値は有効数字2けたで答えよ。 (i) この緩衝液の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 この緩衝液に 0.10mol/Lの塩酸をpHが7.0になるまで加えた。加えた塩酸の体積 [mL] を求めよ。 また、この 値を用いて、塩酸の添加による水素イオン濃度の増加量 (AD [H+]) と塩化物イオン濃度の増加量(4[CI-I)の比 A[H+1 A[CI-] を求めよ。 計算過程も含めて、解答欄の枠内で記せ。

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化学 高校生

❶の⑴、⑵と❸と❹の答えの出し方教えてください( ; ; )

節末問題 ① 多糖類は,単糖類が連なったものである。 分解する際には、一つの結合 あたり1分子の水が必要である。 次の問いに答えよ。 (1) 1000個のα-グルコースがつながった直線上のアミロースをすべて マルトースにするには、 何個の水分子が必要か。 (499個 (2)1000個のα-グルコースがつながった5か所の枝分かれがあるアミ ロペクチンをすべて α-グルコースにするには、 何個の水分子が必要 か。 ② 次の二糖類を構成する単糖類の名称を答えよ。 (1) マルトース( a-グルコースのみ (999個) (2) スクロース(α-グルコースとフルクトース (3) ラクトース(α-グルコースとガラクトース ③ ある油脂を分解したら, グリセリンと A, B, Cの3種類の脂肪酸が得 られた。 脂肪酸Aには二重結合はなく、 脂肪酸 B には脂肪酸Cの2倍 の二重結合があった。 別の実験で油脂1分子に含まれる二重結合の数は 6個であることがわかっている。 脂肪酸Bの1分子に含まれる二重結合 の数を求めよ。 (4個) ④ アミノ酸には, カルボキシ基を2個もったグルタミン酸 アミノ基を2 個もったリシンが存在する。 グルタミン酸1分子とリシン1分子で構成 されるペプチド結合をもつ分子には,何種類の構造が考えられるか。 た だし、鏡像異性体は考慮しない。 (5種類 アト

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問3の解説お願いします🙏

を調べると Ala だった。 1 次の文章を読んで,下の問1~3に答えよ。 α-アミノ酸は略号で答えよ。 R H-C-NH2 COOH α-アミノ酸は,一般に右の構造をもつ。いくつかのα-アミノ酸の名称(略号)とRの構 造を下の表に示す。 表中の5個のα-アミノ酸からなるペプチドPがあり、アミノ酸の配列を, 左側をN末端(H2N-をもつ末端)として、A1-A2-A3-A4-A5と表す。ペプチドPは 次の(1)~(6)の性質をもち、表のR中のNHCOOHはペプチド結合に関与しないものとする。 (1) N末端に位置するα-アミノ酸(Ai) 名称(略号) アラニン (Ala) -R 等電点 分子量 - CH3 6.00 89 (2) 加水分解すると異なる5種類の α-アミノ酸が検出された。 バリン (Val) セリン (Ser) -CH(CH3)2 5.96 117 -CH2-OH 5.68 105 メチオニン (Met) -(CH2)2-S-CH3 5.74 149 (3) 濃硝酸を加えて加熱すると, 黄色 に変化した。 さらに, アンモニア水を 加えて塩基性にすると, 橙黄色に変 化した。 アスパラギン酸 (Asp) リシン (Lys) -CH2-COOH 2.77 133 -(CH2)4-NH2 9.74 146 チロシン (Tyr) -CH2 OH 5.66 181 (4) 水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱し、酸を加えて中和したあとに, 酢酸鉛 (II) 水溶液を加えると、黒 色沈殿が生じた。 (5) トリプシンという酵素で分解すると, ジペプチドとトリペプチドに分かれた。 その二つのペプチドのそれぞれ の等電点はどちらも中性付近であった。なお, トリプシンは, ペプチド中の塩基性 α-アミノ酸のーCOOH に 由来するペプチド結合を切断する。 (6)上記(5)で得られたジペプチドのN末端に位置する α-アミノ酸の分子量は, C末端 -COOH をもつ 末端)に位置する α-アミノ酸の分子量よりも小さかった。 問1 (3)の反応の名称を書け。また,(3)から表のどのα-アミノ酸があるとわかるか。 反応(キサントプロテイン反応) アミノ酸 (4) 問2 (4) の黒色沈殿の化学式を書け。 また, (4) から表のどのα-アミノ酸があるとわかるか。 沈殿(Pbs) アシ酸(メチオニン 問3 A2 ~A5 のα-アミノ酸を答えよ。 A3 A. (Asp) ^ (Lys) A. (Met) ^ (Tyr A4 A5

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化学 高校生

どうして①〜⑥は交点の部分を考えているのですか??

化学 3 タンパク質を酵素で加水分解すると,種々のアミノ酸の混合物が得られる。こ れらのアミノ酸の分子は,同一の炭素原子にカルボキシ基とアミノ基が結合して HOOD = いる。これらは,タンパク質の構成成分であり,R-CH(NH2 ) COOHで表され, α-アミノ酸とよばれる。 タンパク質は α-アミノ酸がペプチド結合で多数連なっ HOOD たポリペプチドである。ペプチドのアミノ基が残った末端をN末端,カルボキ HOOD HO シ基が残った末端をC末端という。 HOOD-HO いま,アミノ酸7個からなる直鎖のヘプタペプチド X について,以下の実験 (ab) を行った。なお, ヘプタペプチド X を構成するアミノ酸はグリシン、ア ラニン、アスパラギン酸, リシンの4種類であることがわかっている。これらを 仮にA~Dとする。 実験a ペプチドのC末端側からアミノ酸を順次切り離していく酵素であるカ ルボキシペプチダーゼを使って, ヘプタペプチド Xのアミノ酸の配列順序 を決定する実験を行った。 1molのヘプタペプチドXをこの酵素で加水分 解し,切り離されたアミノ酸 A,B,C,D の物質量を反応時間ごとに追っ て測定すると,次のグラフに示す結果が得られた。 71 A:2mo/ B3nol C:lol Pilmal アミノ酸の物質量 2 アミノ酸C アミノ酸B アミノ酸A [mol] アミノ酸 D 0 反応時間 (VI) 実験 b得られたアミノ酸A~DをPHがおよそ6の緩衝液に入れ電気泳動を 行った。 ②

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