Визначення ізоелектричної точки різних амінокислот за допомогою Cobra SMARTsense

Схема досліду

У цьому досліді амінокислоти гліцин, пролін, фенілаланін і серин досліджують методом pH-титрування.

Через підкислення соляною кислотою і подальше титрування 1 М розчином гідроксиду натрію карбонільні та аміногрупи амінокислот іонізуються, унаслідок чого в 1-й точці еквівалентності вони перебувають у вигляді цвіттеріона, а в 2-й ТЕ - у вигляді моноаніона відповідної амінокислоти.

Завдяки цьому досягається порівнюваність дуже по-різному побудованих амінокислот.

Крім того, можна простежити перебіг титрування на молекулярному рівні і показати спільні риси.

Попередні знання

Учні та студенти вже мають знати будову і функцію амінокислот. Крім того, вони мають уміти виконувати титрування. Для цього необхідно вжити потрібних заходів безпеки і працювати у витяжній шафі.

Принцип

Через іонізацію амінокислот можна досягти порівнюваності між по-різному побудованими амінокислотами.

Навчальна мета

Учні та студенти мають розпізнати відмінності та спільні риси амінокислот.

Завдання

Учні та студенти мають визначити ізоелектричну точку різних амінокислот, записавши криву титрування. Після цього вони мають пояснити різні криві титрування по ділянках, а на останньому кроці - виокремити відмінності та спільні риси амінокислот.

Додаткова інформація про результати

• На рисунку праворуч показано перебіг титрування гліцину. Аналогічно до цього записано також криві проліну, серину і фенілаланіну.
• Треба підписати такі точки кривої:
  • Перше значення pKs
  • Перша точка еквівалентності (1. ТЕ)
  • Друге значення pKs
  • Друга точка еквівалентності (2. ТЕ)

Крива титрування гліцину з даними для значень pKs і точок еквівалентності

Додаткова інформація про результати

• На початку вимірювання амінокислота перебуває в кислому середовищі. Через цей надлишок протонів утворюється катіон амінокислоти (див. рисунок угорі, ділянка a).
• Через додавання розчину гідроксиду натрію і пов'язане з цим зростання кількості гідроксид-іонів утворюються цвіттеріони амінокислоти. Нарешті в першій точці еквівалентності всі молекули амінокислоти перебувають у вигляді цвіттеріонів (див. рисунок унизу, ділянка 1. ТЕ).

Додаткова інформація про результати

• Після першої точки еквівалентності панує надлишок гідроксид-іонів, унаслідок чого цвіттеріон віддає протон і утворюється вода. Виникає гліцинат-моноаніон (див. рисунок угорі).
• У другій точці еквівалентності всі молекули амінокислоти перебувають у вигляді гліцинат-моноаніона. Після цього значення pH зростає через подальше додавання гідроксид-іонів (див. рисунок унизу).

Вказівки

• У точці еквівалентності кислотно-основного титрування наявні еквівалентні кількості речовини кислоти й основи, що беруть участь у титруванні.
• Ізоелектрична точка титрування амінокислот досягається за того значення pH, яке встановлюється, коли кількість негативно заряджених кислотних груп дорівнює кількості позитивно заряджених аміногруп. У цій точці сумарний заряд молекул нейтральний.
• Праворуч наведено криві титрування гліцину, фенілаланіну, проліну та серину з даними для значень pKs і точками еквівалентності.

Крива титрування фенілаланіну

Крива титрування гліцину

Крива титрування проліну

Крива титрування серину

• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
• Під час поводження з хімічними речовинами слід носити відповідні захисні рукавички, захисні окуляри та відповідний одяг.
• Щодо H- і P-фраз звертайтеся, будь ласка, до відповідних паспортів безпеки.

iOS

Android

Windows