Chemické výpočty II. Vladimíra Kvasnicová

Podobné dokumenty
Jana Fauknerová Matějčková

Chemické výpočty II. Převod jednotek. Převod jednotek. Převod jednotek. pmol/l nmol/l µmol/l mmol/l mol/l. Cvičení. µg mg g. Vladimíra Kvasnicová

Kurz 1 Úvod k biochemickému praktiku

Úvod k biochemickému. mu praktiku. Vladimíra Kvasnicová

ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ POJMY A ZÁKONY

Výpočty koncentrací. objemová % (objemový zlomek) krvi m. Vsložky. celku. Objemy nejsou aditivní!!!

Chemické výpočty I. Vladimíra Kvasnicová

3 Acidobazické reakce

PŘEVODY JEDNOTEK. jednotky " 1. základní

3 Acidobazické reakce

3 Acidobazické reakce

PROTOLYTICKÉ ROVNOVÁHY

[ ] d[ Y] rychlost REAKČNÍ KINETIKA X Y

Jana Fauknerová Matějčková

Elektrochemie. Předmět elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytů, taveniny solí) vodivost. jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, články)

2. PROTOLYTICKÉ REAKCE

Roztoky - elektrolyty

Chemické výpočty I (koncentrace, ředění)

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/ Výpočty z chemických vzorců

Acidobazické děje - maturitní otázka z chemie

Soli. ph roztoků solí - hydrolýza

CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL.

Biochemický ústav LF MU (E.T.) 2013

ABR a iontového hospodářství

DOPLŇKOVÝ STUDIJNÍ MATERIÁL CHEMICKÉ VÝPOČTY. Zuzana Špalková. Věra Vyskočilová

Potenciometrické stanovení disociační konstanty

Vyjadřuje poměr hmotnosti rozpuštěné látky k hmotnosti celého roztoku.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

2 Roztoky elektrolytů. Osmotický tlak

Složení soustav (roztoky, koncentrace látkového množství)

REAKCE: 1) ACIDOBAZICKÉ Acidum = kyselina Baze = zásada. Využití: V analytické kvantitativní chemii v odměrné analýze

Teorie kyselin a zásad poznámky 5.A GVN

Základní chemické výpočty I

Výpočty ph silných a slabých protolytů a barevné acidobazické indikátory

CHEMIE. Pracovní list č. 7 - žákovská verze Téma: ph. Mgr. Lenka Horutová. Projekt: Student a konkurenceschopnost Reg. číslo: CZ.1.07/1.1.07/03.

ABR a iontového hospodářství

VÝPO C TY. Tomáš Kuc era & Karel Kotaška

Úvod k biochemickému praktiku (kruh 3,9) Michal Koc

Plasma a většina extracelulární

Autor: Tomáš Galbička Téma: Roztoky Ročník: 2.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Anorganické látky v buňkách - seminář. Petr Tůma některé slidy převzaty od V. Kvasnicové

Pufry, pufrační kapacita. Oxidoredukce, elektrodové děje.

Sešit pro laboratorní práci z chemie


Anorganické látky v buňkách

STANOVENÍ CHLORIDŮ. Odměrné argentometrické stanovení chloridů podle Mohra

Hydrochemie koncentrace a ředění (výpočty)

1 Základní chemické výpočty. Koncentrace roztoků

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Protolytické děje VY_32_INOVACE_18_15. Mgr. Věra Grimmerová.

Chelatometrie. Stanovení tvrdosti vody

AGENDA. převody jednotek koncentrace ředení osmolarita, osmotický tlak

NEUTRALIZAČNÍ ODMĚRNÁ ANALÝZA (TITRACE)

Hydrochemie koncentrace a ředění (výpočty)

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 NÁRODNÍ KOLO. Kategorie E. Řešení teoretické části

Sbírka příkladů z teoretických základů analytické chemie Tomáš Křížek Karel Nesměrák

ZÁKLADNÍ CHEMICKÉ VÝPOČTY

3.8. Acidobazická regulace

Vybraná vyšetření u pacientů s diabetes mellitus

SADA VY_32_INOVACE_CH2

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I

1 DATA: CHYBY, VARIABILITA A NEJISTOTY INSTRUMENTÁLNÍCH MĚŘENÍ. 1.5 Úlohy Analýza farmakologických a biochemických dat

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 TEST ŠKOLNÍHO KOLA. Kategorie E ŘEŠENÍ

CVIČENÍ Z ENVIRONMENTÁLNÍ CHEMIE I

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 ŠKOLNÍ KOLO. Kategorie C ZADÁNÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (40 BODŮ)

53. ročník 2016/2017

ANODA KATODA elektrolyt:

1 Základní chemické výpočty. Koncentrace roztoků

tělní buňky tělní tekutiny krev erythrocyty 7.28 thrombocyty 7.0 žaludeční šťáva buňky kosterního svalstva duodenální šťáva

Digitální učební materiály slouží k zopakování a k testování získaných znalostí a dovedností.

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í CHEMICKÉ REAKCE

kde k c(no 2) = 2, m 6 mol 2 s 1. Jaká je hodnota rychlostní konstanty v rychlostní rovnici ? V [k = 1, m 6 mol 2 s 1 ]

ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA

10 Acidobazické reakce

Chemické veličiny, vztahy mezi nimi a chemické výpočty

Acidobazické reakce. 1. Arrheniova teorie. 2. Neutralizace

Produkce kyselin v metabolismu Těkavé: 15,000 mmol/den kyseliny uhličité, vyloučena plícemi jako CO 2 Netěkavé kyseliny (1 mmol/kg/den) jsou vyloučeny

Hmotnost. Výpočty z chemie. m(x) Ar(X) = Atomová relativní hmotnost: m(y) Mr(Y) = Molekulová relativní hmotnost: Mr(AB)= Ar(A)+Ar(B)

ACIDOBAZICKÉ - ph,, disociační konstanty neutralizační titrace úprava prostředí v kvalitativní analýze úprava prostředí u kvantitativních metod

Kyseliny. Gerber (~1300) příprava H 2 SO 4, HNO 3. Libavius příprava HCl a aqua regia (rozpouští Au)

N A = 6, mol -1

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 NÁRODNÍ KOLO. Kategorie E. Řešení praktických částí

Repetitorium chemie XI.

Kyseliny a baze. Andreas Libau (Libavius) ( ) Gerber - Jabir ibn Hayyan ( )

Praktické ukázky analytických metod ve vinařství

VI. Disociace a iontové rovnováhy

2) Připravte si 7 sad po pěti zkumavkách. Do všech zkumavek pipetujte 0.2 ml roztoku BAPNA o různé koncentraci podle tabulky.

Biochemický ústav LF MU (V.P.) 2010

KOMPLEXOMETRIE C C H 2

Acidobazická rovnováha (ABR)

167 ml Folinova činidla doplníme do 500 ml destilovanou vodou. Toto činidlo je nestabilní, je nutné připravit vždy čerstvé a uložit při 4 C.

Acidobazická rovnováha

Kyseliny. Gerber - Jabir ibn Hayyan ( ) Chemická látka produkovaná na světě v největším množství za rok: H 2 SO 4

Acidobazické rovnováhy

ČÁST 1: POTENCIOMETRICKÉ STANOVENÍ ph VE VODÁCH

2. Je částice A kyselinou ve smyslu Brönstedovy teorie? Ve smyslu Lewisovy teorie? Odpověď zdůvodněte. Je A částicí elektrofilní nebo nukleofilní?

ŘEŠENÍ. PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE Bakalářský studijní obor Bioorganická chemie a chemická biologie 2016

IV. Chemické rovnice A. Výpočty z chemických rovnic 1

CHEMIE Pracovní list č.3 žákovská verze Téma: Acidobazická titrace Mgr. Lenka Horutová Student a konkurenceschopnost

Transkript:

Chemické výpočty II Vladimíra Kvasnicová

Převod jednotek pmol/l nmol/l µmol/l mmol/l mol/l 10-12 10-9 10-6 10-3 mol/l µg mg g 10-6 10-3 g µl ml dl L 10-6 10-3 10-1 L Cvičení 12) cholesterol (MW=386,7g/mol): 200 mg/dl =? mmol/l [5,2 mm] 1L = 1dm 3 1mL = 1 cm 3

Převod jednotek tlak = síla působící na jednotku plochy (Pa) 1 kpa = 10 3 Pa Daltonův zákon = celkový tlak směsi plynů je roven součtu parciálních tlaků jednotlivých složek směsi parciální tlak = tlak jednoho plynu přítomného ve směsi plynů

Složení vzduchu: Převod jednotek 78% N 2 21% O 2 1% voda, vzácné plyny, CO 2 (0,04%) Tlak vzduchu: 1 atm = 101 325 Pa (~ 101 kpa) = 760 Torr (= mmhg) 1 mmhg = 0,1333 kpa 1 kpa = 7,5 mmhg

Cvičení 13) Parciální tlak krevních plynů naměřený v laboratoři: po 2 = 71 mmhg pco 2 = 35 mmhg Převeďte tyto hodnoty do SI jednotek (kpa). po 2 = 9,5 kpa pco 2 = 4,7 kpa

Převod jednotek energetický obsah potravin: 1 kcal = 4,2 kj 1 kj = 0,24 kcal 14) Svačina müsli tyčinka (30g) byla označena: 100g = 389 kcal. Vypočítejte množství energie (v kj) obsažené v tyčince. 490kJ / 30g

Ředění roztoků = koncentrace látky se snižuje, látkové množství zůstává stejné!!! 1) užitečná rovnice n 1 = n 2 V 1 x C 1 = V 2 x C 2 2) křížové pravidlo % roztoku(1) hm. díly roztoku(1) % konečný roztok % roztoku(2) hm. díly roztoku(2)

3) vyjadřování ředění 1 : 5 nebo 1 / 5 (čti jedna ku pěti nebo pětkrát ) 1 díl (= vzorek) + 4 díly (= rozpouštědlo) = 5 dílů = celkový (konečný) objem c 1 = 0,25 M (= koncentrace před ředěním) naředěno 1 : 5 (= 5x) c 2 = 0,25 x 1/5 = 0,05 M (= koncentrace po naředění ) 4) směšovací rovnice (m 1 x p 1 ) + (m 2 x p 2 ) +... = p x (m 1 + m 2 +...) m = hmotnost mixovaného roztoku, p = % koncentrace

Cvičení 15) chceme připravit 190g 10% roztoku? m (g) 38% HCl +? m (g) H 2 O musíme použít [50g HCl] 16) jak naředíme 300g 40% roztoku na roztok 20%? [1+1 = 300g H 2 O] 17) 20g 10% roztoku NaOH 20% roztok? m (g) NaOH musíme přidat [2,5g NaOH]

18) jak připravíme 250ml 0,1M HCl z 1M HCl [25ml 1M HCl] 20) 10M NaOH byl naředěn 1: 20,? finální koncentrace [0,5M] 21) 1000mg/l glukózy bylo naředěno 1: 10 a pak ještě 1 : 2? finální koncentrace [50mg/l] 22)? kolikrát bylo naředěno sérum po smíchání: 200 µl séra 500 µl fyziologického roztoku 300 µl činidla [1 : 5]

Výpočty ph ph = - log a(h 3 O + ) a = γ x c a = aktivita γ = aktivitní koeficient (0-1) c = molární koncentrace (mol /L) zředěné (mm) roztoky: γ 1 a = c ph = - log c(h 3 O + ) c(h 3 O + ) = [H 3 O + ] = molární koncentrace

Disociace vody: H 2 O H + + OH - H 2 O + H + + OH - H 3 O + + OH - H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH - K dis = [H 3 O + ] x [OH - ] [H 2 O] 2 K dis x [H 2 O] 2 = [H 3 O + ] x [OH - ] K dis x [H 2 O] 2 konstantní, neboť [H 2 O] je mnohokrát vyšší než [H 3 O + ] nebo [OH - ] K w = konstanta = iontový součin vody K w = [H 3 O + ] x [OH - ]

K w = [H 3 O + ] x [OH - ] = 10-14 pk W = ph + poh = 14 pk = - log K ph = - log [H 3 O + ] poh = - log [OH - ] 10-14 = [H 3 O + ] x [OH - ] / log log 10-14 = log ([H 3 O + ] x [OH - ] ) log 10-14 = log [H 3 O + ] + log [OH - ] -14 = log [H 3 O + ] + log [OH - ] / x (-1) 14 = - log [H 3 O + ] - log [OH - ] pk W = ph + poh 14 = 7 + 7 v čisté vodě

pk W = ph + poh = 14 => voda: [H 3 O + ] = 10 7 (ph = 7) [OH - ] = 10 7 (poh = 7) zjednodušení: [H 3 O + ] = [H + ] = c(h + ) => ph = log c(h + ) ph = 0 14 ph 0 -------------- 7 --------------14 kyselé neutrální zásadité pokud [H + ] klesne, [OH - ] vzroste K W je 10-14 (25 C) pokud [OH - ] klesne, [H + ] vzroste (= konstantní!)

silné kyseliny (HA) [HA] = [H + ] HA H + + A - ph = - log c(h + ) = - log c HA silné báze (BOH) [BOH] = [OH - ] BOH B + + OH - poh = - log c BOH

slabé kyseliny (HA) [HA] [H + ] K dis 10 2 HA H + + A - K dis = [H + ] [A - ] [H + ] = [A - ] [HA] = c HA K dis = K a [HA] K a = [H + ] 2 c HA K a x c HA = [H + ] 2 log (K a x c HA ) = 2 x log [H + ] log K a + log c HA = 2 x log [H + ] / log ½ log K a + ½ log c HA = log [H + ] / x (-1) / ½ -½ log K a - ½ log c HA = - log [H + ] - log K a = pk a ½ pk a - ½ log c HA = ph => ph = ½ pk a - ½ log c HA

slabé kyseliny (HA) [HA] [H + ] K dis 10 2 HA H + + A - ph = ½ pk a - ½ log c HA slabé báze (BOH) [BOH] [OH - ] K dis = [B+] [OH-] BOH B + + OH - [BOH] poh = ½ pk b - ½ log c BOH => ph zásaditých roztoků: ph + poh = 14 ph = 14 - poh

Souhrn: ph = - log c(h + ) pk = - log K ph + poh = 14 KYSELINY: ph = - log c HA ph = ½ pk a - ½ log c HA ZÁSADY: poh = - log c BOH poh = ½ pk b - ½ log c BOH ph = 14 poh

Cvičení 1) 0,1M HCl, ph =?, [H + ] =? 2) 0,01M KOH, ph =?, [H + ] =? [10-1 M, ph =1] [10-12 M, ph = 12] 3) 0,01M octová kyselina, K = 1,8 x 10 5, ph =? [pk = 4,74; ph = 3,4] 4) 0,2M NH 4 OH; pk = 4,74; ph =? [poh = 2,72; ph = 11,3] 5) 0,1M mléčná kyselina; ph = 2,4; K a =? [pk=3,8; K a = 1,58 x 10-4 ]

6) z hodnoty ph silné jednosytné kyseliny vypočítejte koncentraci: ph = 3,0 [10 3 M ] 7) z hodnoty ph silné zásady vypočítejte koncentraci: ph = 11 [poh = 3; c = 10 3 M ] 8) jak se změní ph silné kyseliny jejím naředěním? c 1 = 0,1 c 2 = 0,01? ph [ ph = 1 ] 9) jak se změní ph slabé kyseliny jejím naředěním? c 1 = 0,1 c 2 = 0,01? ph [ ph = 0,5 ]

PUFRY (tlumivé, ústojné roztoky, nárazníky) = systémy schopné vyrovnávat výkyvy ph: po přidání silné kyseliny nebo báze změní své ph jen nepatrně používají se k udržování stabilní hodnoty ph složení pufrů: konjugovaný pár: kyselina / zásada * slabá kyselina + její sůl * slabá zásada + její sůl * 2 různé soli vícesytné kyseliny * amfoterní látky (např. proteiny)

bikarbonátový pufr HCO 3 - NaHCO 3 Na + + HCO 3 - H 2 CO 3 H 2 CO 3 H + + HCO 3 - NaHCO 3 smíchány Na + + HCO 3 - H 2 CO 3 H + + HCO 3 - + H 2 CO 3 + HCl + NaOH (H + + Cl - ) (Na + + OH - ) Na + + HCO 3 - Na + + HCO 3 - H + + H 2 CO 3 H 2 O + HCO 3 - Cl - + H 2 CO 3 Na + + H 2 CO 3 HCO 3 - + H + H 2 CO 3 H + + OH - H 2 O

Henderson-Hasselbalchova rovnice ph = pk a + log (c s / c a ) (pro kyselý pufr ) poh = pk b + log (c s / c b ) (pro bazický pufr) ph = 14 - poh pk = disociační konstanta slabé kyseliny (pk a ) nebo báze (pk b ) c s = aktuální koncentrace soli v pufru c a = aktuální koncentrace slabé kyseliny v pufru c b = aktuální koncentrace slabé báze v pufru c = c x V c = koncentrace před smícháním složek pufru V = objem jednotlivé složky (kys., báze nebo soli)

Cvičení 10) 200ml 0,5M octové kyseliny + 100ml 0,5M octanu sodného => pufr; pk a = 4,76 ph =? [ph = 4,46 ] 11) 20ml 0,05M NH 4 Cl +? ml 0,2M NH 4 OH => pufr o ph = 10; K b = 1,85 x 10 5 pk =? [pk = 4,73; 27 ml]

Cvičení 12) Která ze složek fosfátového pufru (HPO 2-4 / H 2 PO 4- ) převažuje v krvi, jejíž ph = 7,40? pk(h 2 PO 4- ) = 7,0 (2,5 = 25/10 = 5/2, tj. převažuje HPO 2-4 ) 13) Která ze složek fosfátového pufru (HPO 2-4 / H 2 PO 4- ) převažuje v moči, jejíž ph = 6,0? pk(h 2 PO 4- ) = 7,0 (0,1 = 1/10, tj. převažuje H 2 PO 4- )

Cvičení 14) Vypočítejte koncentraci HCO 3- v krvi použitím Henderson-Hasselbalchovi rovnice pro bikarbonátový pufr: ph = pka + log (chco 3- / s x pco 2 ). Ve vzorku krve byly naměřeny tyto hodnoty: ph = 7,44; parciální tlak CO 2 (pco 2 ) = 5,33 kpa; hodnoty konstant jsou: pka = 6,12; s = 0,225 mmol. L -1. kpa -1 (37 C). (25 mm)

Cvičení 15) Převeďte hodnoty pka na hodnoty Ka (ve formě X.10 -n, kde X je číselná hodnota zaokrouhlená na jedno desetinné místo a n je celé číslo). Nakreslete struktury příslušných kyselin a pokuste se najít souvislost mezi strukturou a hodnotou Ka. a) kyselina máselná pka = 4,8 (1,6 x 10-5 ) b) kyselina β-hydroxymáselná pka = 4,4 (4,0 x 10-5 ) c) kyselina acetoctová pka = 3,8 (1,6 x 10-4 )