Термин, используемый в науках о белках
Изоионная точка — это значение pH , при котором молекула цвиттериона имеет равное количество положительных и отрицательных зарядов и не имеет прилипающих ионных видов. Она была впервые определена SPL Sørensen , Kaj Ulrik Linderstrøm-Lang и Ellen Lund в 1926 году [1] и в основном является термином, используемым в науках о белках .
Она отличается от изоэлектрической точки (p I ) тем, что p I — это значение pH, при котором суммарный заряд молекулы, включая связанные ионы, равен нулю. В то время как изоионная точка соответствует суммарному заряду, равному нулю, в деионизированном растворе. Таким образом, изоэлектрическая и изоионная точки равны, когда концентрация заряженных частиц равна нулю.
Для дипротонной кислоты концентрацию ионов водорода можно найти в изоионной точке, используя следующее уравнение [2]
![{\displaystyle [H^{+}]={\sqrt {{K_{1}K_{2}C+K_{1}K_{w}} \over {K_{1}+C}}}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
концентрация ионов водорода
константа диссоциации первой кислоты
вторая константа диссоциации кислоты
константа диссоциации воды
концентрация кислоты
Обратите внимание, что если то и если то . Поэтому при этих условиях уравнение упрощается до![{\displaystyle K_{1}K_{2}C\gg K_{1}K_{w}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle K_{1}K_{2}C+K_{1}K_{w}\approx K_{1}K_{2}C}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle C\gg K_{1}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle K_{1}+C\приблизительно C}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
![{\displaystyle [H^{+}]={\sqrt {{K_{1}K_{2}C+K_{1}K_{w}} \over {K_{1}+C}}}\approx {\sqrt {{K_{1}K_{2}C} \over {C}}}\approx {\sqrt {K_{1}K_{2}}}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
Уравнение можно еще больше упростить для расчета pH, взяв отрицательный логарифм обеих сторон и получив
![{\displaystyle pH={{pK_{1}+pK_{2}} \over {2}}}](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
что показывает, что при определенных условиях изоионная и изоэлектрическая точки подобны.
Ссылки
- ^ Sørensen SPL, Linderstrøm-Lang K. и Lund E (1926). «Влияние концентрации соли на кислотосвязывающую способность яичного альбуминина». J. Gen. Physiol., март 1927; 8: 543 - 599
- ^ Брайан, Уильям П. (1978). «Изоионная точка аминокислот и белков». Биохимическое образование . 6 : 14– 15. doi :10.1016/0307-4412(78)90164-4.