Практическое руководство к лабораторным работам по коллоидной химии. Горбачук В.В - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

Наиболее плотное строение (клубок) макромолекулы амфолитов
имеют при нулевом суммарном заряде макроиона, т.е. когда число
диссоциированных основных и кислотных групп равно. Значение рН, при
котором общее число положительных зарядов белковой молекулы равно
числу отрицательных зарядов, ξ = 0 и электрофоретическая подвижность
равна нулю, называется изоэлектрической точкой. Можно показать, что
изоэлектрическая точка амфолита
в чистом водном растворе (в отсутствие
посторонних ионов) определяется константами диссоциации кислотной и
основной группы амфолита и не зависит от ее концентрации.
Константа диссоциации карбоксильной группы
К
1
= ([R
-
][H
+
]) / [R] (9)
где [Н
+
] - концентрация ионов водорода; [R] - концентрация амфолита в
растворе; [ R
-
] - концентрация аниона амфолита.
Поскольку NН
3
- группа способна отщеплять протон, ее можно
рассматривать как кислотную группу, и соответствующая константа
диссоциации запишется следующим образом:
K
2
= ([R][H
+
])/[R
+
] (10)
Условие ξ = 0 будет выполняться, если [R
+
] = [R
-
]. Выразив [R
+
] и
[R
-
] из уравнений (9) и (10) и приравняв эти величины, получим:
([R] K
1
) / [H
+
]
ξ
= ([R] [H
+
]
ξ
) / K
2
(11)
где [Н
+
]
ξ
- концентрация ионов водорода, удовлетворяющая условию ξ=0
(изоэлектрическое состояние).
Из (11) получаем, что:
[H
+
]
ξ
= (K
1
K
2
)
1/2
или pH = (pK
1
+ pK
2
) / 2 (12)
где рН - изоэлектрическая точка амфолита.
Однако это заключение верно только в первом приближении, так
как мы пренебрегли коэффициентами активности, которые могут быть
различными для каждого из ионов, участвующих в равновесии (уравнения
9 и 10).
Кроме того, для таких сложных систем, как белки, определение
изоэлектрической точки с использованием уравнения (12) осложняется не
только
потому, что нам приходится иметь дело с целым набором констант
диссоциации, но и потому, что определение этих констант само по себе
является сложной экспериментальной задачей.
Поэтому для определения изоэлектрической точки белков часто
используют ряд свойств, косвенно связанных с зарядом частиц - вязкость, 
      Наиболее плотное строение (клубок) макромолекулы амфолитов
имеют при нулевом суммарном заряде макроиона, т.е. когда число
диссоциированных основных и кислотных групп равно. Значение рН, при
котором общее число положительных зарядов белковой молекулы равно
числу отрицательных зарядов, ξ = 0 и электрофоретическая подвижность
равна нулю, называется изоэлектрической точкой. Можно показать, что
изоэлектрическая точка амфолита в чистом водном растворе (в отсутствие
посторонних ионов) определяется константами диссоциации кислотной и
основной группы амфолита и не зависит от ее концентрации.
     Константа диссоциации карбоксильной группы

                   К1 = ([R-][H+]) / [R]                 (9)

где [Н+] - концентрация ионов водорода; [R] - концентрация амфолита в
растворе; [ R-] - концентрация аниона амфолита.
      Поскольку NН3 - группа способна отщеплять протон, ее можно
рассматривать как кислотную группу, и соответствующая константа
диссоциации запишется следующим образом:

                 K2 = ([R][H+])/[R+]                     (10)

       Условие ξ = 0 будет выполняться, если [R+] = [R-]. Выразив [R+] и
[R-] из уравнений (9) и (10) и приравняв эти величины, получим:

                   ([R] K1) / [H+]ξ = ([R] [H+]ξ) / K2          (11)

где [Н+]ξ - концентрация ионов водорода, удовлетворяющая условию ξ=0
(изоэлектрическое состояние).
      Из (11) получаем, что:

      [H+]ξ = (K1 K2) 1/2 или pH = (pK1 + pK2) / 2                (12)

где рН - изоэлектрическая точка амфолита.
       Однако это заключение верно только в первом приближении, так
как мы пренебрегли коэффициентами активности, которые могут быть
различными для каждого из ионов, участвующих в равновесии (уравнения
9 и 10).
       Кроме того, для таких сложных систем, как белки, определение
изоэлектрической точки с использованием уравнения (12) осложняется не
только потому, что нам приходится иметь дело с целым набором констант
диссоциации, но и потому, что определение этих констант само по себе
является сложной экспериментальной задачей.
       Поэтому для определения изоэлектрической точки белков часто
используют ряд свойств, косвенно связанных с зарядом частиц - вязкость,

Страницы