TK3 qcm 33

Hello,
Face aux questions C,D,E je ne sais pas quoi faire pour y répondre... J'ai essayé de regarder des corrections mais sans réel succès.
Pourriez vous m'expliquer?

33. L’acide glutamique a un pKc = 2,19, un pKr = 4,25 et un pKn = 9,67.
A. pHi = 3,22
B. pHi = 6,96
C. Il existe 3 formes ioniques.
D. Il existe 4 formes ioniques.
E. La forme ionique neutre est entre pKc et pKr.

Merci d'avance pour l'aide que vous pourrez m'apporter!

Salut !

Tout d'abord, je me permets de reprendre ce point du cours, ça sera plus simple de comprendre le fonctionnement de ce genre d'exercice après :
Le pHi (point isoélectrique), c'est le pH pour lequel l'AA en solution a une charge nette nulle, c'est-à-dire qu'il est présent sous forme neutre (Z).
En effet, les AA sont constitués de groupements carboxyles (COOH) & amines (NH2), qui sont capables respectivement de libérer (COO-) & de capter (NH3⁺) des protons. Ainsi, l'AA va prendre des formes différentes selon sa charge globale.

La forme neutre[/b (Z)] est celle pour laquelle la charge globale de l'AA est nulle : les groupements sont sous forme [b]COO⁻ & NH3⁺, mais les charges s'annulent
Lorsque le pH augmente, les protons H⁺ se dissocient, donc le groupement NH3⁺ l'un de ses protons (et avec sa charge+), devenant ainsi NH2. Il ne reste donc plus que la charge- du COO⁻, donc l'AA est sous forme A⁻
Lorsque le pH diminue, le groupement COO⁻ capte un proton de l'environnement et devient donc COOH. Le NH3⁺ conserve sa forme, donc l'AA se retrouve sous forme A⁺

Il existe donc des pH pour lesquels l'AA change de forme : ce sont les pH de demi-dissociation, c'est-à-dire les pH pour lesquels 50% des groupements sont dissociés.
-> le pKc correspond au pH de demi-dissociation du groupement carboxylique
-> le pKn correspond au pH de demi-dissociation du groupement amine

Ainsi, pour un pH très bas, l'AA sera sous sa forme A⁺ (NH3⁺/COOH). Si l'on augmente le pH, le groupement COOH va progressivement se dissocier (en COO⁻ + H⁺), jusqu'à ce qu'on retrouve en solution 50% de forme A⁺ et 50% de forme Z
-> Le pH auquel on trouve cette proportion est le pKc

Si on continue d'augmenter le pH, on provoquera la dissociation du groupement amine (en NH2 + H⁺), et l'on aura ainsi en solution 50% de forme Z et 50% de forme A⁻ (la forme A⁺ aura complètement disparue)
-> Le pH atteint sera donc le pKn


Enfin, il existe des AA dont la chaîne latérale contient un groupement carboxyle ou amine. Ces acides aminés ont donc 3 groupes capables de réagir aux variations de pH.
On appellera donc pKr le pH de demi-dissociation du groupe de la chaîne latérale.
Dans ce cas, l'AA possédera 4 formes ioniques : Z (neutre), A⁺, A⁻ et A²⁺ (si 2e groupement NH2) OU A²⁻ (si 2e groupement COOH)


Maintenant, passons à l'exo !
Le pHi correspond à la moyenne des pH de demi-dissociation entourant la forme neutre, donc pour un AA à 3 formes ioniques, le pHi correspond à la moyenne du pKc et du pKn
Pour un AA à 4 formes ioniques, le pHi correspond soit à la moyenne du pKc et du pKr, soit à la moyenne du pKn et du pKr

Ici, on nous donne l'acide glutamique, qui porte sur sa chaîne latérale un groupement COO-
L'acide glutamique a donc 4 formes ioniques :
Forme A⁺ (NH3⁺ / COOH / COOH), une forme Z (NH3+ / COO⁻ / COOH), une forme A⁻ (NH3⁺ / COO⁻ / COO⁻) et une forme A²⁻ (NH2 / COO⁻ / COO⁻)
Soit :
A⁺ --pKc--> Z --pKr--> A⁻ --pKn--> A²⁻

Pour calculer le pHi, on fait la moyenne des pK entourant la forme neutre, donc ici la moyenne du pH de demi-dissociation du groupement amine et du pH de demi-dissociation de la chaîne latérale
Ce qui donne pHi = (pKc + pKr) / 2 = (2,19 + 4,25) / 2 = 3,22


Donc les propositions à cocher sont ADE !


J'espère que ce sera plus clair pour toi

Hello,
Tout d'abord merci d'avoir pris le temps de tout réexpliquer et d'avoir détaillé les choses!

Par contre je reste toujours un peu bloquée sur certains points...

Je comprends que quand on calcule le pHi et qu'il correspond à la moyenne du pKc et du pKn, on a 3 formes ioniques.
Et quand on calcule le pHi et qu'il correspond soit à la moyenne du pKc et du pKr, soit à la moyenne du pKn et du pKr: on a 4 formes ioniques.
Cela veut dire qu'il y a toujours soit 3 ou 4 formes ioniques?

Je ne comprends pas comment vous réussissez d'après l'énoncé à dire qu'il y a 4 formes ioniques. Ok, j'ai calculé le pHi en faisant la moyenne entre le pkc et le pkn mais ça aurait pu être différent...
Est ce que ça veut dire, que si on m'avait dit qu'il n'y avait pas de formes dissociables, on aurait calculé le phi avec l'autre formule et donc aurait eu 3 formes ioniques?

Et pour trouver ça:
A⁺ --pKc--> Z --pKr--> A⁻ --pKn--> A²⁻

On part à chaque fois du même déroulement si c'est un ph faible/ acide?
Forme A⁺ (NH3⁺ / COOH / COOH), une forme Z (NH3+ / COO⁻ / COOH), une forme A⁻ (NH3⁺ / COO⁻ / COO⁻) et une forme A²⁻ (NH2 / COO⁻ / COO⁻)

Donc si c'est un ph élevé/ basique on fait les réactions mais dans l'autre sens?

Et pour le cas où il y a 3 formes ioniques on enlève donc la forme A²- c'est ça?

Désolée pour toutes ces questions, mais j'ai vraiment du mal à comprendre cette partie là du cours, c'est toujours pas très clair...