Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Для этого понадобилось 7,2 мл ХаОН. В желудке пациента к этому времени уже пе солержалось непереваренной пищи или напитков, так что считаем, что никаких буферов в желудочном соке нет. Какова была кислотность желудочного сока? 5. Расчет рН раствора сильной кислоты или сильного основания. а) Напишите реакцию кислотной диссоциад и и соляной кислоты. б) Рассчитайте рН раствора 5,0 10-' М НС!. в) Напишите реакцию кислотной диссоциации гидроксида натрия. г) Рассчитайте рН раствора 7,0 10 з МХаОН.
6. Расчет значения рН на основании концентрации сильной кислоты. Найдите РН раствора, приготовленного разведением 3,0 мл 2,5 М НС1 водой до конечного объема 100 мл. $1081 Часть 1. 2. Вода 7. Измерение содержания вцетилхолнна по изменению рН. Концентрацию медиатора ацетилхолина можно определить по изменению РН в процессе гилролиза этого вещества. При инкубации ацетилхолина с ферментом ацстилхолнпэстеразой он количественно превращается в холин н уксусную кислоту, которая диссоциирует с образованием ацетат-иона и иона водорода: СН3 ц,о СН3 С О Сна Сна 1 СН3 ! СН3 Ацетнлхолнн СН3 НΠ— СН,— СН,-"-1Ч вЂ” СН3+ СН,— С вЂ” О- + Н О Ацстат По данным анализа, водный раствор, содержащий неизвестное количество ацетилхолина, имел объем 15 мл и рН 7,65. После инкубапин с ацетилхолипзстеразой рН раствора снизился до 6,87.
Сколько молей ацетилхолипа содержалось в 15 мл образца? Считайте, что анализируемая смесь не содержала буферов. 8. Физический смысл константы рК,. Какой из перечисленных ниже водных растворов имеет самое низкое значение рН: 0,1 М НС1; 0,1 М уксусная кислота (рК3 = 4,86); 0,1 М муравьиная кислота (РК3 = 3,75)? 9. Приготовление уксуса. Один из способов приготовления уксуса (далеко не самый лучший) состоит в развелении уксусной кислоты, единственного кислого компонента уксуса, до полходяшего значения рН (см. Рис. 2-14) и добавлении необходимых вкусовых добавок. Уксусная кислота (М, = 60) при 25 'С представляет собой жнлкость с плотностью 1,049 г/мл.
Рассчитайте объем уксусной кислоты, который нужно добавить к дистиллированной воде, чтобы получить 1 л уксуса (см. Рис. 2-15). 10. Идентификация сопряженного основания. Что является сопряженным основанием н каждой приведенной ниже паре веществ? а) КСООН, КСОО в) НаРО„, НзРО„ б) К)ЧНа, 13ХНз+ г) ПаСОз, НСОз 11. Расчет рН раствора слабой кислоты и сопряженного основания. Найдите РН разбавленного раствора, содержащего следукпцис полярные отношения ацстата калия и уксусной кислоты (рК, = 4,76): а) 2:1; б) 1:3; в) 5:1; г) 1:1; д) 1:10.
Бснзоат-нон Бснзойная кнслота рк„= з Рассмотрите приведенные ниже формулы ве- ществ: в каком растворе они лучше растворятся — в 0,1 М ХаОН или в 0,1 М НС1? Красным цветом от- мечены протоны, способные диссоциировать. Н Н Д-Нафтол рК„= 10 Ион ннрнднння рк,= з О С 1 СН3 Х С СН3 О!1 О О СН3 Метнловый зфнр деацстнлтнрознна рк.= ш 12. Зависимость растворимости от рН. Сильно выраженная полярность воды и способность легко образовывать водородные связи полают ее прекрасным растворителем для находящихся в ионной форме (заряженных) веществ. Напротив, неионизированные и пеполярныс органические вещества, такис как бснзол, очень плохо растворяются в ноле.
В принципе растворимость в воде любой органической кислоты или основания можно увеличить, псрсвепя молекулу в заряженную форму. Например, бснзойная кислота плохо растворяется в воде, однако добавление к раствору бикарбопата натрия прнволит к повышению РН и депротонированию молекул бепзойпой кислоты с образованием бепзоат-ионов, которые хорошо растворимы. Вопросы и задачи 11091 13. Лечение сыпи, вызванной контактом с ядовитым плющом. Производные катехола с ллинными цепями алкильных групп, содержащиеся в ядовитом плюще и ядовитом дубе, вызывают характерную зудящую сыпь. ОН ОН (СН >„Снч рк„= в Если вы случайно дотронулись до ядовитого плюща, то какой из предложенных ниже способов <>бработки пораженного участка кожи следует применить и почему? а) Промывание поверхности кожи холодной водой.
б) Промывание поверхности кожи разбавленным уксусом илн лимонным соком. в) Промывание поверхности кожи водой с мылом. г) Промывание поверхности кожи водой с мылом и с бикарбонатом натрия (питьевой содой). 14. Значение РН и всасывание лекарственных веществ. Аспирин представляет собой слабую кислоту с рК,„3,5. О 1 С СН О 'ОН Он всасывается в кровь, проходя через клетки слизистой желудка и тонкой кишки. Для всасывания вещества необходимо, чтобы оно проникало сквозь плазматнческую мембрану. Скорость этого процесса определяется полярностью молекулы: заряженные и сильно полярные вещества проникают медленно, а нейтральные гидрофобные молекулы проходят сквозь мембрану легко.
Значение рН в содержимом желудка примерно равно 1,5, а в тонкой кишке — около 6. Откуда (из желудка или из кишечника) большее количество аспирина проникает в кровь и почему? 15. Расчет РН на основании молярной концентраций компонентов раствора. Каково значение рП раствора, содержащего 0,12 моль/л )ч)Н„С! и 0,03 моль/» ХаОН (РК., пары )ч!Н, >>ХН> равно 9,25)? 16. Расчет РН после титрования слабой кислоты.
Вещество имеет зцачсние РК, 7,4. К 100 мл 1,0 М раствора этого вещества с РН 8,0 добавили 30 мл 1,0 М соляной кислоты. Каков рН полученного раствора? 17. Свойства буфера. Аминокислота глицин часто используется в биохимической практике в качсстве основного компонента буфера. Аминогруппа глицина, имеющая рК., 9,6, может су>цествоватьлибо впротонированной форме( — !чН>'), либо в виде свободного основания ( — !ч!Н>) в соответствии с равновесием: К ХН> К ХН + Н а) В каком интсрвале рН глипин может быть использован в качестве эффективного буфера? б) Какова доля молекул глицина с нротонированной амипогруппой ( — !ч!Н>') в 0,1 М растворе прн рН 9,0? в) Какой объем 5 М раствора КОН нужно добавить к 1 л 0,1 М раствора глицина с рН 9,0, чтобы значение рП стало равно 10,0? г) Каким должно быть числснное соо>пюшние между рН раствора и рК., аминогруппы глицина, чтобы 99",4 молекул глицина находились в протонировапной форме? 18.
Приготовление фосфатного буфера. Каково отношение молярпых концентраций НРО,а и Н,РО„в растворе с РН 7,0? Фосфорная кислота (НзРО>) имеет три значения рК,.: 2,14, 6,86 и ! 2,4. Подсказка: в данном случае нужно знать лишь одно значение РК,. 19. Приготовление стандартного буфера для калибровки РН-метра. Стеклянный электрод рН-метра даст злскгрический сигнал, величина котороп> пропорциональна концснтрации ионов водорода. Д>и того чтобы по величинс сигнала можно было определить значение рН, необходимо калибровать стеклянный электрод с помощью стандартных растворов с известной концентрацией ионов Н'.
Определите, какис количества в граммах одпозамещенного фосфата натрия ()чаНаРО„Н,О, мол. масса 138) и двузамещешю- ]110] Часть1. 2. Вода го фосфата натрия (1Ча>НРОо мол. масса 141) необходимо взять для приготовления 1 л стандартного буфера с рН 7,00, в котором суммарная концентрация фосфатов равна 0,100 М (см. рис. 2-15). Значения рКи фосфорной кислоты возьмите из задачи 18.
20. Расчет отношения молярных концентраций сопряженного основания и слабой кислоты на основании значения рН. Каково отношение молярных концентраций сопряженного основания и слабой кислоты (рК„= 6,0) при рН 5,0? 21. Приготовление буферного раствора с заданным значением рН и ионной силы. Из 0,10 М растворов уксусной кислоты (РКи = 4,76) и ацетата натрия приготовьте 1,0 л 0,10 М ацетатного буфера с рН 4,0.
Объясните свои действия. 22. Выбор слабой кислоты для приготовления буфера. Раствор какого из перечисленных соединений будет иметь лучшие буферные свойства при рН 5,0: муравьиная кислота (рК, = 3,8), уксусная кислота (рК, = 4,76) или этиламин (рК, = 9,0)? Кратко поясните свой ответ. 23. Работа с буферными растворами. Буферный раствор содержит 0,010 моль/л молочной кислоты (рК, = 3,86) и 0,050 моль/л лактата натрия.
а) Определите рН буфера. б) Определите изменение рН, вызванное добавлением 5 мл 0,5 М НС! к 1 л буфера. в) Каким будет изменение рН, если такое же количество НС! добавить к 1 л волы? 24. Исполъзование молярных концентраций для расчета рН. Каково значение рН раствора, содержащего 0,2 М ацетат натрия и 0,6 М уксусную кислоту (рК, = 4,76)? 25. Приготовление ацетатного буфера.
Определите концентрации уксусной кислоты (рКи = 4,76) и ацетата натрия, необходимые для приготовления 0,2 М буферного раствора с рН 5,0. 26. рН защитного секрета насекомых. Вам посчастливилось наблюдать насекомое, защищавшееся от врагов с помощью выделения едкого вещества. Анализ этой жидкости показывает, что суммарная концентрация в ней формиата и муравьиной кислоты (К, = 1,8 .
10 ') составляет 1,45 М; концентрация формиат-иона составляет 0,015 М. Каков РН этого раствора? 27. Расчет рК.. Возможно, что нсизвсстное вещество Х имеет карбоксильную группу с рК.„= 2,0 я другую ионизируемун> группу с рКи в диапазоне от 5 до 8. Когда к 100 мл 0,1 М раствора вещества Х с рН 2,0 прибавили 75 мл 0,1 М НаОН, то значение рП выросло ло 6,72. Определите рКи второй иопизируемой группы соединения Х. 28. Ионные формы аланина. Алании — двухосповная кислота, способная претерпевать две реакции диссоциации (значения рК, см.
в табл. 3-1). а) Пользуясь приведенной ниже структурой частичнопр>тгонированнойформыалаципа(цвиттерион, см. рис. 3-9), изобразите химическую структуру двух других форм алапина, преобладающих в водном растворе: полностью протопированную н полностью депротонированную формы. СОО Нз1Ч вЂ” С вЂ” Н Сн, Алании Какая из трех форм присутствует в наибольшей концентрации в растворах со следующими значениями рН: б) 1,0; в) 6,2; г) 8,02; д) 11,9? Объясните свой ответ, используя лва значения рКи 29. Регуляция рН крови путем изменения интенсивности дыхания. а) Парциальное давление СО; в легких может быстро меняться в зависимости от интенсивности и глубины дыхания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
