– 69 –
W
YKŁAD
XI
O
BLICZENIA W CHEMII MEDYCZNEJ
G
ę
sto
ść
/ st
ęż
enie procentowe
U wielu osób st
ęż
enie etanolu równe 0,007g w cm
3
krwi wywołuje objawy zatrucia. Jaka obj
ę
to
ść
spo
ż
ytego 40% etanolu o g
ę
sto
ś
ci 0,8g/cm
3
wywoła objawy zatrucia, je
ż
eli cała obj
ę
to
ść
spo
ż
ytego
alkoholu znajduje si
ę
we krwi (5cm
3
)?
Rozwi
ą
zanie
•
0,007g w cm
3
→
35g/5dm
3
w krwi organizmu z objawami zatrucia znajduje si
ę
35g etanolu
•
40%
→
40g/100g
•
0,8g/cm
3
→
masa 1cm
3
jest równa 0,8g
Obj
ę
to
ść
100g roztworu wynosi:
100g : 0,8g/cm
3
=
125cm
3
40g znajduje si
ę
w 125cm
3
, to 35g znajduje si
ę
w 109cm
3
Odpowied
ź
Spo
ż
ycie 109cm
3
40% etanolu wywoła objawy zatrucia.
Iloczyn rozpuszczalno
ś
ci / dysocjacja słabych elektrolitów
Wewn
ą
trz czajnika jest 14g osadu w
ę
glanu wapnia. Ile w
ę
glanu mo
ż
na wypłuka
ć
0,5dm
3
wody, je
ż
eli
iloczyn rozpuszczalno
ś
ci tej soli wynosi Ir
=
4,9
×
10
–9
? Ile dm
3
wody nale
ż
y u
ż
y
ć
, aby usun
ąć
cały
osad w
ę
glanu wapnia z czajnika? Dlaczego lepiej jest zrobi
ć
to stosuj
ą
c roztwór kwasu?
Rozwi
ą
zanie
Ir
=
[Ca
2+
][CO
3
2–
]
=
4,9
×
10
–9
Ir
=
x
2
5
10
9
10
7
10
49
10
4,9
Ir
x
−
−
−
×
=
×
=
×
=
=
rozpuszczalno
ść
w
ę
glanu wapnia w wodzie wynosi
3
5
mola/dm
10
7
−
×
(
3
2
mmola/dm
10
7
−
×
)
1mol CaCO
3
100g
16
3
12
40
=
×
+
+
=
1mmol CaCO
3
100mg
16
3
12
40
=
×
+
+
=
3
3
3
2
m
3,5mg/0,5d
7mg/dm
mmola/dm
10
7
→
→
×
−
Odpowied
ź
0,5dm
3
wody usunie 3,5mg w
ę
glanu wapnia.
Rozwi
ą
zanie
3,5mg/0,5dm
3
→
14g/2000dm
3
Odpowied
ź
Do rozpuszczenia 14g osadu w
ę
glanu wapnia trzeba u
ż
y
ć
2000dm
3
czystej wody.
Rozwi
ą
zanie
W roztworze kwasu mo
ż
liwe s
ą
reakcje chemiczne:
CO
3
2–
+ H
3
O
+
HCO
3
–
+ H
2
O,
HCO
3
–
+ H
3
O
+
H
2
CO
3
+ H
2
O CO
2
+ 2H
2
O,
które powoduj
ą
usuwanie jednego z jonów, a zatem mniej roztworu kwasu potrzeba do usuni
ę
cia
osadu.
→
←
→
←
→
←
– 70 –
Bufory / ci
ś
nienie osmotyczne
pH buforu glicynowego wynosi 9,78. Jakie składniki (podaj wzory) i w jakim st
ęż
eniu wchodz
ą
w skład
tego roztworu, je
ż
eli jego ci
ś
nienie osmotyczne wynosi 3,39
×
10
5
Pa (3,36atm)? Jony hydroniowe
swobodnie
przechodz
ą
przez
błon
ę
półprzepuszczaln
ą
.
pK
1
=
2,34,
pK
2
=
9,60,
T
=
273K,
R
=
0,082atm
dm
3
/K
mol
=
83,1hPa
dm
3
/K
mol.
Rozwi
ą
zanie
•
informacja I: pH
=
9,78
pH buforu – wzór Hendersona-Haselbalcha:
kwasu
zasady
C
C
log
pK
pH
+
=
pH
=
9,78
→
kwasu
zasady
2
C
C
log
pK
pH
+
=
pH
=
9,78
=
9,6
kwasu
zasady
C
C
log
+
0,18
kwasu
zasady
C
C
log
=
→
1,5
C
C
kwasu
zasady
=
•
informacja II:
3,36atm
Π
=
jony hydroniowe swobodnie przechodz
ą
przez błon
ę
półprzepuszczaln
ą
→
i
=
1
=
=
CRT
Π
(
zasady
kwasu
C
C
+
)
RT
3,36atm
Π
=
oraz RT
=
22,4atm
dm
3
/mol (T
=
273K)
3
zasady
kwasu
m
0,15mola/d
22,4
:
3,36
C
C
=
=
+
3
zasady
kwasu
m
0,15mola/d
C
C
=
+
•
poł
ą
czenie informacji I i II
kwasu
zasady
1,5C
C
=
0,15
C
C
kwasu
zasady
=
+
0,15
1,5C
C
kwasu
kwasu
=
+
0,15
2,5C
kwasu
=
0,06
2,5
:
0,15
C
kwasu
=
=
0,09
0,06
1,5
1,5C
C
kwasu
zasady
=
⋅
=
=
Odpowied
ź
kwas
0,06M
CH
2
COO
-
N
H
3
+
CH
2
COO
-
N
H
2
zasada
0,09M
Bufory / regulacja pH krwi
Bufor wodorow
ę
glanowy jest głównym buforem reguluj
ą
cym pH osocza krwi. W pH fizjologicznym
(pH
=
7,4) st
ęż
enie jonów wodorow
ę
glanowych wynosi 25mM, a st
ęż
enie dwutlenku w
ę
gla wynosi
1,2mM. Jak zmieni si
ę
pH krwi, je
ż
eli dodano 0,005mola jonów hydroniowych do 1dm
3
krwi? pK
1
=
6,1,
pK
2
=
10,3.
Rozwi
ą
zanie
•
pH buforu obliczamy ze wzoru Hendersona-Haselbalcha:
]
[CO
]
[HCO
log
pK
C
C
log
pK
pH
2
3
1
kwasu
zasady
1
−
+
=
+
=
•
pocz
ą
tkowo pH wynosi 7,4 co oznacza,
ż
e istotna jest warto
ść
pK
1
•
dodanie 0,005mola H
3
O
+
powoduje zmian
ę
st
ęż
enia składników buforu zgonie z reakcj
ą
:
H
3
O
+
+ HCO
3
–
H
2
CO
3
H
2
O + CO
2
→
←
→
←
– 71 –
•
ilo
ść
HCO
3
–
w 1dm
3
maleje (
5
25
−
)mmoli
=
20mmoli
•
ilo
ść
CO
2
w 1dm
3
, w układzie zamkni
ę
tym ro
ś
nie: (
5
1,2
+
)mmoli
=
6,2mmola
•
st
ą
d:
]
[CO
]
[HCO
log
pK
C
C
log
pK
pH
2
3
1
kwasu
zasady
−
+
=
+
=
0,8
6,6
7,4
∆
pH
6,6
0,5
6,1
log20/6,2
6,1
pH
=
−
=
=
+
=
+
=
Odpowied
ź
Zmiana pH krwi w układzie zamkni
ę
tym wyniesie 0,8.
Rozwi
ą
zanie
•
w układzie otwartym (w organizmie), nadmiar CO
2
jest usuwany z wydychanym powietrzem i
st
ęż
enie CO
2
nie zmienia si
ę
•
st
ą
d ilo
ść
CO
2
w 1dm
3
nadal b
ę
dzie równa 1,2mmola
0,1
7,3
7,4
∆
pH
7,3
1,2
6,1
log20/1,2
6,1
pH
=
−
=
=
+
=
+
=
Odpowied
ź
Zmiana pH krwi w układzie otwartym wyniesie 0,1.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
więcej podobnych podstron