Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Chemické výpočty - část 1 Pavla Balínová. Předpony vyjadřující řád jednotek giga-G 10 9 mega- M 10 6 kilo-k 10 3 deci-d 10 -1 centi-c 10 -2 mili-m 10.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Chemické výpočty - část 1 Pavla Balínová. Předpony vyjadřující řád jednotek giga-G 10 9 mega- M 10 6 kilo-k 10 3 deci-d 10 -1 centi-c 10 -2 mili-m 10."— Transkript prezentace:

1 Chemické výpočty - část 1 Pavla Balínová

2 Předpony vyjadřující řád jednotek giga-G 10 9 mega- M 10 6 kilo-k 10 3 deci-d centi-c mili-m mikro- μ nano-n piko-p femto-f atto-a

3 Základní pojmy Relativní atomová hmotnost Ar – udává kolikrát je hmotnost daného atomu prvku větší než u (u = 1,66 x kg = klidová hmotnost 1/12 atomu nuklidu 12 6 C) Relativní molekulová hmotnost Mr Molární hmotnost M (g/mol) hmotnost 1 molu látky v gramech Avogadrova konstanta N = 6,022 x částic v 1 mol látky n = látkové množství (mol) je právě takové množství látky, které obsahuje tolik částic, kolik atomů je obsaženo v nuklidu 12 6 C o hmotnosti 12 g n = m/M (m = hmotnost (g)) Také jsou používány mmol, µmol, nmol, pmol, …

4 Koncentrace – množství látky v určitém objemu Molární koncentrace neboli molarita (c) – počet molů látky rozpuštěných v jednom litru roztoku jednotka: mol/L = mol/dm 3 = M c = n (mol) / V (l) Molalita (mol/kg) – počet molů látky rozpuštěných v 1 kg rozpouštědla

5 Molarita - příklady 1) Ve 300 ml roztoku je rozpuštěno 17,4 g NaCl, Mr = 58. Jaká je molarita tohoto roztoku? 2) 2,5 l roztoku obsahuje 4,5 g glukózy, Mr = 180. Jaká je molarita tohoto roztoku? 3) Kolik mg glycinu je obsaženo ve 100 ml 3 mM roztoku? Mr (glycin) = 75

6 Počet iontů v určitém objemu soli Problém 1: 2 litry roztoku obsahují 142 g Na 2 HPO 4. Kolik mmol Na + iontů je přítomno ve 20 ml tohoto roztoku? Mr (Na 2 HPO 4 ) = 142 látkové množství Na 2 HPO 4 ve 2 l roztoku: n = 142/142 = 1 mol 1 mol Na 2 HPO 4 ve 2 L 0,5 mol Na 2 HPO 4 v 1 l → 0,5 mol Na 2 HPO 4 poskytne 1 mol Na + a 0,5 mol HPO mol Na + v 1 l X mol Na + v 0,02 l X = 0,02/1 x 1 = 0,02 mol = 20 mmol Problém 2: Molarita roztoku CaCl 2 je 0,1 M. Vypočítejte objem roztoku obsahující 4 mmol Cl -. 0,1 M = 0,1 mol v 1 l 0,1 mol CaCl 2 poskytne 0,1 mol Ca 2+ a 0,2 mol Cl - 0,2 mol Cl - v 1 L 0,004 mol Cl - v X L X = 0,004/0,2 x 1 = 0,02 L = 20 mL

7 Osmotický tlak Osmotický tlak π je vyvolaný tokem rozpouštědla přes polopropustnou membránu do prostředí, kde je vyšší tlak rozpuštěných molekul nebo iontů. jednotka: pascal Pa Π = i x c x R x T Osmóza = pohyb rozpouštědla z prostředí o nízké koncentraci solutu do prostředí o vysoké koncentraci ! Volná difúze = pohyb solutu z místa o vysoké koncentraci do místa o nízké koncentraci solutu! Onkotický tlak = koloidně-osmotický tlak vyvolaný proteiny

8 Osmolarita Osmolarita vyjadřuje množství molů určité látky, které přispívají k osmotickému tlaku roztoku (osmol/l) Koncentrace tělních tekutin je obvykle udávána v mosmol/l. Osmolarita krve se pohybuje mezi 290 – 300 mosmol/l. Obrázek byl převzat z:

9 Osmolarita - příklady Příklad 1: 1 M roztok NaCl obsahuje 2 osmol rozpuštěných iontů v 1 l. NaCl → Na + + Cl - 1 M disociuje na 1 osmol 1 osmol celkem 2 osmol/l Příklad 2: 1 M roztok CaCl 2 obsahuje 3 osmol rozpuštěných iontů v 1 l. CaCl 2 → Ca Cl - 1 M disociuje na 1 osmol 2 osmol celkem 3 osmol/l Příklad 3: 1 M roztok glukózy vykazuje osmolaritu 1 osmol/l. C 6 H 12 O 6 → C 6 H 12 O 6 1 M nedisociuje → 1 osmol/l

10 Osmolarita - příklady 1) Jaká je osmolarita 0,15 M roztoku: a) NaCl b) MgCl 2 c) Na 2 HPO 4 d) glukózy 2) Fyziologický roztok je 150 mM roztok NaCl. Které z následujících roztoků jsou izotonické s fyziol. roztokem? [= 150 mM = 300 mosmol/l] a) 300 mM glukóza b) 50 mM CaCl 2 c) 300 mM KCl d) 0,15 M NaH 2 PO 4 3) Osmolarita roztoku MgCl 2 činí 900 mosmol/l. Vypočítejte molaritu (v mol/l) tohoto roztoku.

11 Procentuální koncentrace - vyjadřuje počet dílů látky ve 100 dílech roztoku (%) - 3 základní vyjádření: 1. Hmotnostní procenta (w/w) 10% KCl = 10 g KCl + 90 g H 2 O = 100 g roztoku hmotnost solutu / hmotnost roztoku x Objemová procenta (v/v) 5% HCl = 5 ml HCl ve 100 ml roztoku 3. Smíšená procenta (w/v) často používané v medicíně 0,9% NaCl = 0,9 g NaCl ve 100 ml roztoku př. mg/dl

12 Procentuální koncentrace - příklady 1) Kolik gramů NaCl a kolik ml H 2 O potřebujeme k přípravě 600 g 5% roztoku NaCl? 2) Kolik gramů Na 2 CO 3 o 96% čistotě potřebujeme k přípravě 250 g 8% roztoku Na 2 CO 3 ? 3) Kolik ml ethanolu a kolik ml H 2 O potřebujeme k přípravě 250 ml 39% roztoku ethanolu? 4) Látková koncentrace fyziologického roztoku je 150 mM. Jaká je jeho procentuální koncentrace? Mr (NaCl) = 58,5

13 Hustota (denzita) ρ Hustota je definována jako hmotnost jednoho m 3 látky. ρ = m/V → m = ρ x V a V = m / ρ jednotka: kg/m 3 nebo g/cm 3 ● hustota vody = 1 g/cm 3 ● hustota olova (Pb) = 11,34 g/cm 3

14 Převody koncentrací s hustotou 1) Vypočtěte kolik % HNO 3 obsahuje 2 M roztok HNO 3. Hustota roztoku je 1,076 g/ml. Mr (HNO 3 ) = 63,01 Přepočet látkové koncentrace na % hm. - 2 M roztok znamená, že v 1 litru roztoku, který má hmotnost 1076 g, je obsaženo 2 x 63,01 = 126,02 g HNO 3 W = 126,02 x 100 = 11,71% ) Běžně vyráběná kyselina chlorovodíková je 38%-ní roztok a má hustotu 1,1885 g/ml. Jaká je molarita této kyseliny? Mr (HCl) = 36,45 Přepočet hmotnostních procent na látkovou koncentraci - 38%-ní roztok znamená 38 g HCl ve 100 g roztoku. Jeden litr roztoku má hmotnost m = V x ρ = 1000 x 1,1885 = 1188,5 g. 38 g HCl > 100 g roztoku x g HCl > 1188,5 g roztoku x = 451,63 g HCl v 1 l roztoku → n = m / M = 451,63 / 36,45 = 12,4 mol c(HCl) = n / V = 12,4 / 1 = 12,4 mol/l

15 Převody koncentrací s hustotou Převod molární koncentrace na procentuální koncentraci % = c (mol/l) x Mr 10 x ρ (g/cm 3 ) ● Převod procentuální koncentrace na molární koncentraci c = % x 10 x ρ (g/cm 3 ) Mr

16 Převody koncentrací s hustotou - příklady 1) Jaká je % koncentrace roztoku, který obsahuje 0,8 kg HNO 3 v 1 dm 3 (hustota = 1,36 g /cm 3 ) ? 2) Roztok HNO 3 o molární koncentraci 5,62 M vykazuje hustotu ρ = 1,18 g/cm 3. Vypočítejte hmotnostní % koncentraci roztoku. Mr (HNO 3 ) = 63 3) 10% roztok HCl má hustotu ρ = 1,047 g/cm 3. Vypočítejte molaritu roztoku, jestliže Mr (HCl) = 36,5.

17 Ředění roztoků = snižování koncentrace látky v roztoku, látkové množství ale zůstává stejné! 1) směšovací rovnice: m 1 x p 1 + m 2 x p 2 = p x ( m 1 + m 2 ) m = hmotnost směšovaných roztoků, p = % koncentrace 2) vyjadřování ředění Např. ředění 1 : 5 nebo 1/5 znamená, že jsme k 1 dílu ředěného vzorku přidali 4 díly rozpouštědla → 5 dílů roztoku Někdy je takový poměr prezentován jako ředící faktor. Tak např. 1 : 5 vyjadřuje, že 1 díl vzorku má být naředěn rozpouštědlem, tak aby bylo dosaženo 5-ti násobné zředění v konečném objemu roztoku. Vzorek byl naředěn 5x. Příklad: c 1 = 0,25 M (pův. koncentrace) x 1/5 = 0,05 M (koncentrace c 2 ) 3) dle definice ředění (látkové množství zůstává stejné) n 1 = n 2 V 1 x c 1 = V 2 x c 2

18 Ředění roztoků - příklady 1)Jakou koncentraci bude mít roztok připravený smícháním 50 g 3% a 10 g 5% roztoku? 2) Kolik g 38% HCl a kolik g H 2 O je třeba na přípravu 190 g 10% roztoku? 3) Jak naředíte 300 g 40% roztoku, abyste získali 20% roztok? 4) Kolik gramů pevného NaOH je nutno přidat k 20 g 10% roztoku NaOH, abychom připravili roztok 20%? 5) Jak připravíte 250 ml 0,1 M HCl z 1 M roztoku HCl? 6) 10 M roztok NaOH byl naředěn v poměru 1 : 20. Jaká je jeho finální koncentrace? 7) Roztok glukózy (1000 mg/l) byl nejprve naředěn v poměru 1 : 10, pak ještě 1 : 2. Jaká je jeho konečná koncentrace? 8) Kolikrát je naředěno sérum v této reakční směsi? 200 μl séra 500 μl fyziologického roztoku 300 μl činidla

19 Převody jednotek koncentrace: př. g/dl → mg/l př. mol/l ↔ osmol/l jednotky tlaku používané v medicíně 1 mmHg (milimetry rtuťového sloupce) = 1 Torr 1 mmHg = 133,22 Pa jednotky energie 1 cal = 4,1868 joule (J) 1 J = 0,238 cal Kalorie (cal) je používána ve výživě.

20 Převody jednotek - příklady koncentrace: př. g/dl → mg/l př. mol/l ↔ osmol/l jednotky tlaku používané v medicíně 1 mmHg (milimetry rtuti) = 1 Torr 1 mmHg = 133,22 Pa → 1 Pa = 0,0075 mmHg jednotky energie 1 cal = 4,1868 joule (J) 1 J = 0,238 cal Kalorie (cal) je běžně používána ve výživě.

21 Převody jednotek - příklady 1) Koncentrace cholesterolu ve vzorku krve pacienta je 180 mg/dl. Převeďte tuto hodnotu na mmol/l, jestliže Mr cholesterolu je ) Parciální tlak CO 2 je 5,33 kPa. Převeďte tuto hodnotu na mmHg. 3) Energetická hodnota 100 ml nápoje Red Bull je 45 kcal. Vypočítejte množství energie v kJ.


Stáhnout ppt "Chemické výpočty - část 1 Pavla Balínová. Předpony vyjadřující řád jednotek giga-G 10 9 mega- M 10 6 kilo-k 10 3 deci-d 10 -1 centi-c 10 -2 mili-m 10."

Podobné prezentace


Reklamy Google