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


Auteursinformatie


Geschreven artikelen: 4
Leden aangebracht: 0

Meer uit de categorie onderwijs

Een goed persbericht schrijven

Communicatief schrijven is het besef dat je weet voor wie je schrijft, dus wie je doelgroep is! Hoe schrijf je een goed persbericht?

Marketingplan

Schrijven van een marketingplan

Veranderende sociaal-economische omstandigheden in het Romeinse Rijk - 2e/3e voor Christus ; Opkomst van populisme en Caesar

Rome, Romeinse Rijk, Caesar, Populisme, Republiek, Keizerrijk

Werking van zeep

Uitleg werking van zeep

Hoe creëer je wat rust in het leven van een brugklasser?

Vaak is het moeilijk voor een brugklasser om overzicht te bewaren in het begin van zijn tijd op de middelbare schooltijd.

Hoogbegaafdheid - kenmerken

In dit artikel overlopen we de specifieke kenmerken van hoogbegaafdheid. Is alles te vatten in een IQ?

Romeinse Cijfers

wat zijn romeinse cijfers

Stress voor het eindexamen

Hoe je om moet gaan met stress tijdens het eindexamen.

Redoxreactie

wat is een redoxreactie en waar wordt deze gebruikt

De Koninklijke Marechausse

De Koninlijke Marechausse is de politie van het leger. Maar ook veel burgers zijn al in aanraking geweest met de marechaussee....

Studeren met de nieuwe wetgeving

studeren en de wetgeving en besluiten van de overheid

Use Cases

Hulp bij het maken van Use cases.

Dissociatiegraad en pH

Dissociatiegraad en pH

Spelling en Stijl

Wat is de juiste spellingsmanier? Hoe voorkom ik een stijlfout?

MBO-HBO Games maken

Hier leest u de kern van de vakopleidingen voor games in Nederland

Studiewijzer

Je leert het beste met een Studiewijzer.

Leerkracht: Omgaan met kinderen die faalangst hebben.

Hoe herken je en ga je om met kinderen die faalangst hebben.

De opkomst van de sociolecten

Straattaal, kantoortaak, en andere

Dromenvanger maken met kinderen

Waar komt de dromenvanger vandaan en wat is de betekenis ervan? Hoe kun je er op een eenvoudige manier eentje maken met kinderen?

Beginner voor de klas (2)....de kennismaking.

In het tweede artikel van deze serie praat ik over de onzekerheden en twijfels die je aan het begin van het schooljaar kan ervaren. Natuurlijk krijg je ook weer tips hoe je de eerste kennismaking met de klas goed voor kan bereiden.

Examens zijn makkelijk!

Is de tijd daar gekomen dat er eindelijk examens gedaan moeten worden? Laat je dan goed inlichten hoe je het beste en snelste kan leren, want examens zijn makkelijk!

Debat en socratisch gesprek

In dit artikel wordt uitgelegd wat een debat en een socratisch gesprek inhoudt. Ook worden de verschillen en overeenkomsten uitgelegd.

Scholieren in Nederland minder gemotiveerd

Nederlandse scholieren hebben minder motivatie voor school dan leerlingen in het buitenland.

Het geven van een theaterles voor de onderbouw (basisschool)

Idee over hoe een theaterles in elkaar zit

Gezakt! En nu?

Wat te doen als je gezakt bent gezakt