Aminoacidos

PROPIEDADES IÓNICAS DE LOS AMINOÁCIDOS

INTRODUCCIÓN

Las proteínas son macromoléculas compuestas por unidades más pequeñas, conocidas como aminoácidos. En las proteínas se encuentran básicamente veinte aminoácidos diferentes, los cuales contienen un grupo carboxilo (-COOH, acido débil) y un grupo amino (-+NH3, base débil) unidos al mismo átomo de carbono (carbono α, carbono quiral). Estos aminoácidos difieren unos de otros únicamente por la naturaleza de sus cadenas laterales, o grupos R, que varían en estructura, tamaño, carga eléctrica y reactividad química (Gonzales et al, 2009; Moore & Langley, 2008).

Todos los aminoácidos presentan al menos un grupo ácido (donador de protones) y un grupo básico (aceptor de protones) que se ionizan cuando están en solución, por lo que los aminoácidos pueden tener propiedades de acido y de base, es decir son anfotéricos (Voet & Voet, 2004). Cada grupo tiene un pK, el cual corresponde al pH en el que se encuentra la misma cantidad de la forma no ionizada que de la ionizada (Gonzales et al, 2009; Houston, 2006):

Los aminoácidos tienen al menos dos pK, por lo que tienen mayor capacidad amortiguadora, ya que presentan de tres a cuatro formas iónicas diferentes. Cuando la forma iónica tiene una carga neta de cero (zwitterion), se dice que se encuentra en su punto isoeléctrico o pi. Al variar el pH, cambia la proporción de las formas iónicas y es posible ver la capacidad amortiguadora de los aminoácidos. Cada aminoácido tiene sus propios pK, puesto que presenta diferentes sustituyentes en sus cadenas laterales (Gonzales et al, 2009).

OBJETIVO GENERAL

Determinar en forma práctica los pK de un aminoácido, mediante el método titulación por neutralización.

OBJETIVOS PARTICULARES

- Determinar los pK de un aminoácido mediante una titulación.

- Comparar los valores de los pK del aminoácido problema, obtenidos experimentalmente, con los valores teóricos para su identificación.

- Aprender el uso del potenciómetro.

HIPÓTESIS

Si se lleva a cabo la titulación de un aminoácido midiendo la variación del pH al agregar cantidades mínimas de solución básica conocida, utilizando para ello el potenciómetro, es posible obtener la curva de titulación y en ella determinar los pK de éste aminoácido.

MATERIALES Y MÉTODOS

Primero, en un vaso de precipitados de 100 ml, se colocó una alícuota de 30 ml de una solución de un aminoácido problema 0.06 M (en HCl 0.005 M, pH de 1). Posteriormente, se colocó el vaso sobre una base magnética y se introdujo el agitador magnético, evitando salpicaduras.

Por otro lado, se calibro el potenciómetro a una temperatura ambiente de 27 °C con dos soluciones amortiguadoras; una a un pH 4 y otra a pH 7, en cada medición, al llegar a la cifra deseada, se lavo con agua destilada el electrodo y después de tener las dos mediciones en este caso se consideró calibrado el potenciómetro.

A continuación, se midió el pH de la solución de NaOH 0.3 N (previamente preparada) y después se llenó una bureta con la misma. Enseguida, se colocó el electrodo del potenciómetro dentro del vaso que contenía el aminoácido. Se midió el pH inicial de la solución de aminoácido. Se inicio la titulación, adicionando volúmenes de 0.2 ml y midiendo el pH en cada adición, hasta alcanzar el pH de la solución de NaOH.

RESULTADOS

El pH de las soluciones del aminoácido problema y el NaOH, al inicio de la titulación, fueron de 2.52 y 12.85, respectivamente.

De la adición continua de 0.2 ml de la solución de NaOH a la solución del aminoácido problema se obtuvo la siguiente tabla y su respectiva grafica:

Tabla 1: Titulación del aminoácido problema

ml NaOH

adicionados pH ml NaOH

adicionados pH

0 2,52 4,8 10,69

0,2 7,77 5 10,8

0,4 8,23 5,2 10,88

0,6 8,54 5,4 11,1

0,8 8,69 5,6 11,35

1 8,81 5,8 11,51

1,2 8,92 6 11,81

1,4 9,01 6,2 12,06

1,6 9,2 6,4 12,26

1,8 9,32 6,6 12,35

2 9,42 6,8 12,45

2,2 9,52 7 12,51

2,4 9,61 7,2 12,56

2,6 9,69 7,4 12,6

2,8 9,77 7,6 12,67

3 9,88 7,8 12,7

3,2 9,95 8 12,74

3,4 10,02 8,2 12,75

3,6 10,12 8,4 12,78

3,8 10,18 8,6 12,8

4 10,27 8,8 12,82

4,2 10,35 9 12,83

4,4 10,44 9,2 12,85

4,6 10,6

Cuadro 1:

Se determinaron dos pK para el aminoácido problema, tal como lo muestra la grafica anterior. Puede notarse que no se encontraron los pK exactos del aminoácido, pero se establece un

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