Processing math: 100%
Langsung ke konten utama

Katalisis asam basa umum

Sebelum menjelaskan katalisis asam-basa umum saya ingin terlebih dahulu menuliskan ionisasi asam fosfat yang akan dijadikan contoh dalam pembahasan ini.

H_{3}PO_{4} \rightleftharpoons HPO_4^- + H^+       \qquad pKa_1 = 2,16
H_{2}PO_4^-\rightleftharpoons HPO_4^{2-}+ H^+ \qquad pKa_2 = 7,2
HPO_4^{2-}\rightleftharpoons PO_4^{3-}+ H^+ \qquad pKa_3 = 12,4


Ka_1 =\frac{ [H^+][H_2PO_4^-]}{[H_3PO_4]}


Ka_2 =  \frac{ [H^+][HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]}
 Ka_3 =  \frac{ [H^+][PO_4^{3-}]}{[HPO_4^{2-}]}

konsentrasi dapar (C) merupakan jumlah donor proton ditambah dengan akseptor proton. Jika digunakan ionisasi kedua sebagai contoh maka:

C = [H_{2}PO_4^-] + [HPO_4^{2-}]

maka:

C =\frac{ [H^+][HPO_4^{2-}]}{Ka_2}+ [HPO_4^{2-}]
C =\left (\frac{ [H^+]}{Ka_2}+ 1 \right) [HPO_4^{2-}]
C =\left (\frac{ [H^+] + Ka_2}{Ka_2} \right) [HPO_4^{2-}]
\frac{C Ka_2}{[H^+] + Ka_2} = [HPO_4^{2-}]


Sekarang kita bahas mengenai katalisis asam-basa umum. Namun di sini saya akan memberikan contoh katalisis asam saja.

Di dalam larutan dapar fosfat berbagai konsentrasi pada pH dan suhu yang konstan, berlaku hubungan antara konstanta kecepatan degradasi obat dengan konsentrasi dapar sebagai berikut (digunakan contoh dapar fosfat pH 7):

k_{obs} = k_{0} + k_{H_{2}PO_4^-} [H_{2}PO_4^-] + k_{HPO_4^{2-}}[HPO_4^{2-}]
k_{obs} = k_{0} + k_{H_{2}PO_4^-} \frac{ [H^+][HPO_4^{2-}]}{Ka_2} + k_{HPO_4^{2-}}[HPO_4^{2-}]
k_{obs} = k_{0} + \left (k_{H_{2}PO_4^-} \frac{ [H^+]}{Ka_2} + k_{HPO_4^{2-}}\right)  [HPO_4^{2-}]
k_{obs} = k_{0} + \left (k_{H_{2}PO_4^-} \frac{ [H^+]}{Ka_2} + k_{HPO_4^{2-}}\right)  \frac{C Ka_2}{[H^+] + Ka_2}
k_{obs} = k_{0} + \left ( \frac{k_{H_{2}PO_4^-} [H^+] + k_{HPO_4^{2-}} Ka_2}{[H^+] + Ka_2} \right) C

akhirnya diperoleh suatu persamaan regresi linier antara konstanta kecepatan degradasi (k_{obs}) dengan konsentrasi dapar (C). Slope dari persamaan regresi linier tersebut adalah: \left ( \frac{k_{H_{2}PO_4^-} [H^+] + k_{HPO_4^{2-}} Ka_2}{[H^+] + Ka_2} \right). Sedangkan intercept (k_0) merupakan konstanta kecepatan degradasi obat pada kondisi percobaan (suhu dan pH tertentu) ketika C = 0.

Jika dilakukan percobaan dalam berbagai seri pH pada suhu tertentu (suhu tetap). Maka nilai k_{H_{2}PO_4^-} dan k_{HPO_4^{2-}} dapat ditentukan.

Sebagai sumber bacaan lebih lanjut silakan membaca: Catalytic effect of buffers on degradation of penicillin G in aqueous solution.


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Memahami Potensial Aksi Sel Saraf : Depolarisasi, Hiperpolarisasi, Repolarisasi

Potensial Istirahat Membran Sinyal pada sel-sel saraf disampaikan melalui sinyal listrik. Sinyal listrik ini dapat terjadi karena ada perbedaan muatan di dalam dan di luar sel. Perbedaan muatan ini dapat diukur menggunakan voltmeter yang terhubung dengan elektroda pembanding dan mikroelektroda perekam (lihat Gambar 1). Pada keadaan istirahat kanal ion tertutup, ion yang tersebar di sepanjang membran dapat diprediksi dengan mudah. Konsentrasi Na +  diluar sel 10 kali lebih besar dari pada di dalam sel dan konsentrasi K +  di dalam sel lebih besar daripada di luar sel. Sitosol mengandung anion konsentrasi tinggi dalam bentuk ion fosfat dan protein yang terionisasi negatif. Pada keadaan ini (istirahat) muatan di dalam sel lebih negatif daripada di luar dan beda potensialnya sebesar -70 mV. Nilai ini disebut dengan potensial istirahat membran. Kebocoran kanal ion dapat terjadi yang memungkinkan ion Na +  masuk ke dalam sel atau ion K +  keluar dari sel, namun hal ini d...

Klasifikasi Reseptor

Reseptor dapat dibagi berdasarkan lokasi dan transduksi sinyal. Berdasarkan lokasinya, reseptor dapat dibagi menjadi reseptor transmembran dan reseptor inti. Jika ditinjau dari proses transduksi sinyal, maka dapat dibagi lagi menjadi  ionotropik &  metabotropik . Reseptor ionotropik, reseptor kanal ion atau yang terasosiasi dengan kanal ion, masih dapat dibagi lagi menjadi voltage-gated, ATP-gated, dan ligand-gated sedangkan reseptor ionotropik dapat dibagi menjadi reseptor terikat protein G (G s , G q , G i ) dan reseptor terikat enzim. 1. Reseptor Transmembran Reseptor transmembran terletak di membran sel dan mempunyai domain (daerah) ekstraseluler, membran, dan intraseluler [ 1 ]. Beberapa reseptor yang termasuk dalam golongan reseptor transmembran adalah reseptor insulin dan glucose transporter [2]  serta reseptor GABA A [3] . 2. Reseptor Inti Reseptor inti adalah reseptor yang terdapat di sitoplasma. Apabila terdapat ligan yang pengaktivas...

Menghitung Median Effective Dose/Concentration

Dalam penelitian farmakodinamik seringkali dibutuhkan analisis kurva dosis respon untuk menilai efektifitas suatu obat. Kurva dosis respon sendiri berbentuk sigmoid yang tidak mampu dianalisis menggunakan regresi linear sederhana. Untuk memodelkan kurva dosis respon sekaligus mencari nilai dosis atau konsentrasi tengah (ED50 atau IC50 atau EC50) akan lebih tepat apabila digunakan regresi non linear seperti logistik dan log-logistik. Regresi Logistik Bentuk umum dari regresi logistik dapat dilihat pada persamaan di bawah ini: f\left (x \right )=c+\frac{d-c}{\left (1+{e}^{\left (b\left (x-e \right ) \right )} \right ){}^{f}} Dalam model tersebut, terdapat 5 buah konstanta yaitu b, c, d, e, dan f. Konstanta-konstanta tersebut tidak harus selalu disertakan dalam model. Dalam regresi logistik dikenal beberapa model yaitu L.3, L.4, dan L.5. Model L.3 menyertakan konstanta b, d, e; L.4  menyertakan b, c, d, e; dan L.5 menyertakan b, c, d, e, f dalam model regresinya. Regre...