Dissociatiegraad en pH


Publicatie datum:

Dissociatiegraad en pH

Gesponsorde koppelingen

Een significante verandering in pH in je lichaam kan tot behoorlijke consequenties leiden. Dit is omdat de pH waarde een grote invloed heeft op de structuren van moleculen in je lichaam. Als je bijvoorbeeld een zak zure matjes eet, zou je niet graag willen dat je bloed opeens een pH waarde heeft van <7, want dan heb je nogal een groot probleem.

Ons lichaam bevat verscheidene organische stoffen die we kunnen onderverdelen in zuren en basen. Omdat ons lichaam voor ongeveer 70% uit water bestaat, heb je vrijwel altijd met reacties in een waterig milieu te maken. Voor de dissociatie van een sterk zuur HA of een zwak zuur BH+ in waterig milieu gelden de volgende evenwichtsreacties met daarbij de bijbehorende zuurconstante Ka:

Omdat de zuurconstante Ka meestal een heel klein getal is, vinden de meeste wetenschappers het prettiger om van de Ka een pKa te maken. Om de pKa te krijgen neem je de -log Ka. Over het algemeen wordt de pKa vaker gebruikt dan de Ka omdat de getallen prettiger lezen. Met de pKa van een verbinding wordt hier altijd de pKa van het zuur of, voor basen, van het geconjugeerde zuur bedoeld. De pKa heeft dus altijd betrekking op de dissociatiereactie, dus de reactie waarbij een proton vrij komt. De pKa van een functionele groep wordt altijd gegeven voor de HA of de BH+ vorm.

De fractie van een verbinding in de gedissocieerde vorm wordt aangeduid met de dissociatiegraad a, welke voor een zuur wordt gedefinieerd als:

De fractie van een verbinding in de niet-gedissocieerde vorm, is dan (1-a):

Er is een relatie tussen de pH en de dissociatiegraad, de formule die dit weergeeft staat bekend als de Henderson-Hasselbalch vergelijking en wordt ook wel de bufferformule genoemd:

Deze vergelijking wordt soms ook wel geschreven in de onderstaande vorm:

Met deze vergelijking kun je dus bepalen in welke vormen (HA vs A- of BH+ vs. B) een bepaalde verbinding met bekende pKa voorkomt bij een gegeven pH en wat de verhouding tussen de beide vormen is.

In het pH gebied nabij de pKa, dus pKa - 1 tot pKa + 1 treden de grootste veranderingen op:

Als voorbeeld nemen we het dissociatie evenwicht van azijnzuur:

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

De pKa van azijnzuur is 4,75. We kunnen met behulp van de Henderson-Hasselbalch vergelijking voor elke willekeurig pH de dissociatiegraad a van azijnzuur uitrekenen. Bij bijvoorbeeld pH = 4,00 geldt a= 0,15. Dit betekent dat bij pH = 4,00 ongeveer 15% van het azijnzuur voorkomt als geconjugeerde base (CH3COO-) terwijl 85% voorkomt in de zure vorm (CH3COOH). De lading van een molecuul wordt aangeven met het symbool z. Aangezien de zure vorm neutraal is (z = 0) en de geconjugeerde base éénwaardig negatief geladen is (z = -1), is de gemiddelde lading van azijnzuur bij pH = 4,00 dus -0,15 (z = -0,15). Het verloop van a als functie van de pH is weergeven in onderstaande grafiek:

Dergelijke grafieken kunnen gebruikt worden om de pKa van een verbinding te bepalen. Het buigpunt van de grafiek ligt namelijk bij pH = pKa. Bij deze pH is de fractie aanwezig in de zure vorm gelijk aan de fractie aanwezig als geconjugeerde base (a = 0,5). De biologisch actieve vorm van een verbinding kan in principe gevonden worden door bestudering van de pH-afhankelijkheid van het bijbehorende proces of reactie. In ons lichaam zijn eiwitten die een vijftal aminozuren (lysine, arginine, histidine, glutaminezuur en asparaginezuur) bevatten die in het fysiologisch interessante pH gebied een lading in de zijketen kunnen hebben. Dit is ook de reden waarom we onze pH constant moeten houden, want anders komen de eiwitten in een andere vorm wat kan resulteren in ongunstige uitkomsten.

 

Bron: Moleculaire eigenschappen

Gesponsorde koppelingen

Auteursinformatie


Geschreven artikelen: 4
Leden aangebracht: 0

Meer uit de categorie onderwijs

Fotografie opleidingen HBO

Een goede opleiding kiezen is niet makkelijk, ook niet voor fotografie, en zeker niet op HBO-niveau. Hier alle opleidingen duidelijk onder elkaar.

Een goede samenvatting maken

Leer om een goede samenvatting te maken.

Romeinse Cijfers

wat zijn romeinse cijfers

Spelling van werkwoorden tegenwoordige tijd

Uitleg over de spelling van de werkwoorden in de tegenwoordige tijd

Leren is leuk!?

Superleren, een methode om in een korte tijd een grote hoeveelheid moeiteloos te leren.

Het My Lai bloedbad

In 1968 vond in My Lai een schandelijk bloedbad plaats

Studeren met de nieuwe wetgeving

studeren en de wetgeving en besluiten van de overheid

Profielkeuze na havo 3: Natuur en Gezondheid

Als je in klas 3 van het havo zit kom je voor een keuze te staan. De profielkeuze: Je moet uit 1 van de 4 profielen kiezen. Dit is weer een stapje verder ter voorbereiding op een mogelijke opleiding en later beroep.

bijzonder onderwijs

Welk schooltype kies je als jouw kind niet schoolrijp is of één of andere achterstand heeft

ASO, TSO, BSO

Belgische onderverdeling in het middelbaar onderwijs, een broedplek voor voordelen?

Cubacrisis

In het begin van de jaren '60 is de wereld op het nippertje ontsnapt aan een derde wereldoorlog. Hoe kon het zo ver komen? En hoe zijn we er aan ontsnapt?

Marketingplan

Schrijven van een marketingplan

De geschiedenis van de opleiding Bouwkunde door Rob Mankor

Dit is een artikel over de geschiedenis van de opleiding bouwkunde door Rob Mankor.

Geschiedenis, dat moet levendig!

Gelukkig gaat het in geschiedenislessen niet alleen meer over jaartallen. Geschiedenisles moet actief en levendig zijn. Dat is niet alleen leuker, maar je onthoudt het ook veel beter.

Roosevelt Academy in Middelburg

Roosevelt Academy, een Liberal Arts & Sciences college in Middelburg

Het 7S'en model

Uitleg over het 7S'en model

Lassenprocessen

Verschillende soorten lassen en lasprocessen

Eerst een boete nu geen stufi

Halbe Zijlstra (VVD) wil dat de studenten die een masterstudie volgen op de HBO of WO geen studiefinanciering meer krijgen. Zijn motie aan de Tweede Kamer is de basisbeurs vervangen door een sociaal leenstelsel.

Geschiedenis van opvoeding en onderwijs

een samenvatting van het boek 'vijf eeuwen opvoeden in nederland'.

Invloed van concentratie reactant op de chemische kinetiek

Invloed van concentratie reactant op de chemische kinetiek.

Hoe belangrijk is ICT op de basisschool?

Het taalniveau verhogen met de drie taalgroeimiddelen

Het taalniveau verhogen met de drie taalgroeimiddelen

Meetfouten bij experimenten in sociale wetenschappen

In dit artikel wordt duidelijk welke meetfouten er bestaan bij experimenten in de sociale wetenschappen

Voorlezen goed voor de ontwikkeling

voorlezen voor kinderen van alle leeftijden

Beginner voor de klas (1)......nieuw op school.

In dit artikel lees je hoe het kan zijn om als beginneling voor de klas te staan. Je leest wat er fout kan gaan en krijgt tips om te voorkomen dat het fout zal gaan!