Equilíbrio ácido base poliprótico

Equilíbrio ácido-base poliprótico 1

Ácido-base poliprótico
• Ácidos ou bases polipróticos podem doar ou receber mais de um próton.
• Os aminoácidos são os constituintes estruturais das proteínas.
• A estrutura geral de um aminoácido é:

2

1

• O grupo carboxila, mostrado na Figura está em sua forma ionizada (básica), é um ácido mais forte que o grupo amônio.

• Portanto, a forma não-ionizada sofre um rearranjo espontâneo para formar um zwitterion:

3

• Zwitterions são estabilizados em solução aquosa pela interação do –NH3+ e –CO2- com água.
• O zwitterion é também a forma estável do aminoácido no estado sólido, onde ligações de hidrogênio ocorrem entre –NH3+ e – CO2- de moléculas vizinhas.
• Em fase gasosa, não há moléculas nas vizinhanças para estabilizar as cargas, predominando, então, a estrutura não ionizada com ligações de hidrogênio intramoleculares entre o –NH3+ e o oxigênio da carbonila.
4

2

5

6

3

• Ex. Aminoácido leucina (HL)

7

• Ex. Calcule o pH e a composição das soluções de
H2L+ 0,050 M, de HL 0,0500 M e de L- 0,0500 M.
• O clororidrato de leucina contém a espécie protonada, H2L+, que pode de dissociar duas vezes. Como Ka1 = 4,7x10-3, H2L+ é um ácido fraco. • O HL é um ácido mais fraco ainda, pois Ka2 =
1,80x10-10.
• A espécie H2L+ se dissocia parcialmente e o HL resultante dificilmente se dissociará.
• Assim H2L+ se comporta como ácido monoprótico.
8

4

9

• Qual é a concentração de L- na solução? Já assumimos que ela é muito pequena, porem não pode ser 0.
• Podemos calcular L- a partir de Ka2, como as considerações de HL e H+ já foram determinadas.

• A aproximação [H+]  [HL] simplifica a equação:
[L-] = Ka2 = 1,80x10-10 M.
10

5

• Para maioria dos ácidos dipróticos, K1 é suficientemente maior do que K2 tornando válida a aproximação.

11

A forma básica L• As espécies L-, encontradas em sais, como o leucinato de sódio, podem ser preparadas