b) Escreva as formas iônicas predominantes da glicina (
e
) e suas respectivas cargas líquidas em pH 1,0; pH 2,35; pH 7,0; pH 9,78 e pH 12. Determine o pI da glicina.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente escrever as formas iônicas predominantes da glicina em diferentes valores de pH e suas cargas líquidas. Além disso, temos que calcular o ponto isoelétrico (pI) da glicina. Para isso, vamos precisar entender sobre os grupos funcionais da glicina, suas constantes de dissociação ácida (
) e como o pH afeta a ionização desses grupos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a glicina tem dois grupos funcionais que podem se ionizar:
- Grupo carboxila (
) com - Grupo amino (
) com
Esses grupos podem perder ou ganhar prótons dependendo do pH do meio, o que afeta a carga total da molécula.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada valor de pH solicitado e determinar a forma iônica predominante da glicina nesse pH, além de calcular a carga líquida.
pH 1,0
-
Comparação com
dos grupos: - pH < 2,35: O grupo carboxila está não ionizado (
) - pH < 9,78: O grupo amino está protonado (
)
- pH < 2,35: O grupo carboxila está não ionizado (
-
Forma iônica predominante:
-
Carga líquida: +1 (do grupo amino) + 0 (do grupo carboxila) = +1
pH 2,35
-
Comparação com
dos grupos: - pH = 2,35: O grupo carboxila está na metade entre ionizado e não ionizado
- pH < 9,78: O grupo amino está protonado (
)
-
Forma iônica predominante: Uma mistura entre
e -
Carga líquida: Aproximadamente +0,5
pH 7,0
-
Comparação com
dos grupos: - pH > 2,35: O grupo carboxila está ionizado (
) - pH < 9,78: O grupo amino está protonado (
)
- pH > 2,35: O grupo carboxila está ionizado (
-
Forma iônica predominante:
-
Carga líquida: +1 (do grupo amino) -1 (do grupo carboxila) = 0
pH 9,78
-
Comparação com
dos grupos: - pH > 2,35: O grupo carboxila está ionizado (
) - pH = 9,78: O grupo amino está na metade entre ionizado e protonado
- pH > 2,35: O grupo carboxila está ionizado (
-
Forma iônica predominante: Uma mistura entre
e -
Carga líquida: Aproximadamente -0,5
pH 12,0
-
Comparação com
dos grupos: - pH > 2,35: O grupo carboxila está ionizado (
) - pH > 9,78: O grupo amino está ionizado (
)
- pH > 2,35: O grupo carboxila está ionizado (
-
Forma iônica predominante:
-
Carga líquida: 0 (do grupo amino) -1 (do grupo carboxila) = -1
Passo 4
Agora, para determinar o ponto isoelétrico (pI) da glicina, precisamos encontrar o pH no qual a glicina possui carga líquida zero.
O pI pode ser calculado como a média das
que envolvem as formas ionizadas em equilíbrio:
Substituindo os valores:
Arredondando, temos
Resposta
O ponto isoelétrico (pI) da glicina é aproximadamente 6,07.
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