Тесты. 4.1.5. Розчини ВМС. Навчальнометодичний посібник до практичних занять для студентів фармацевтичного факультету спеціальностей фармація і технологія парфумернокосметичних засобів
 Скачать 2.98 Mb.
|
|
Приклади розв'язання ситуаційних завдань: З  адача 1. Розрахуйте відносну молекулярну масу полівінілового спирту, якщо сталі в рівнянні Марка-Хаувинка-Куна для розчину полівінілового спирту у воді дорівнюють: К=4,53 10-5 см3/г,  = 0,74; характеристична в’язкість [η] = 0,15 см3/г.Дано Розв’язання К=4,53 10-5 см3/г Підставляємо значення К, і [η] в рівняння (38) = 0,74 0,15 = 4,53 10-5 М0,74, або [  η] = 0,15 см3/г М0,74 =  105 = 3,311 10-2 105 = 3,311 103, тобтоМ - ?М0,74 = 3311. Логарифмуючи цю рівність: 0,74 lgM = lg3311. Значення lg3311знаходимо за таблицею логарифмів. lgM =  = 4,757, т.е. lgM = 4,757. За таблицею антилогарифмів знаходимо значення М. Воно дорівнює 57150. Відповідь: 57150 Задача 2. ПостійніШтаудингерау рівнянні Марка-Хаувінка-Куна для розчину амілози в диметил-сульфоксидідорівнюють: К= 1,32-10 см3 /г,  = 0,68. Використовуючи наступніекспериментальні дані, розрахуйте відносну молекулярну масуамілози.
 Дано Розв’язання К = 1,32  10-2 см3/г Розраховуємо питому та приведену в’язкості по  = 0,64 формулам (34,45). Потім будуємо графік залежності Мамілози - ? ηпит./С від концентрації. Шляхом екстраполяції прямої на вісь ординат отримуємо відрізок, відповідний граничному значенню приведеної в’язкості [η] (див. рис.49) результати розрахунків зводимо до таблиці по нижченаведеному зразку.
Розраховуємо відносну молекулярну масу амілози за рівнянням (38). 56 = 1,32 10-2 М0,68, або М0,68 = 56/1,32 10-2 = 4242Логарифмуємо останню рівність: 0,68 lgM = lg4242. Значенняlg4242 знаходимо за таблицею логарифмів. lgM = 3,63/0,68, тобто lgM = 5,34. За таблицею антилогарифмів знаходимо значення М. М = 218776. Відповідь: 218776 Задача 3.Розрахуйте відносну молекулярну масу білка міоглобіну, якщо сталі в рівнянні Марка – Хаувінка – Куна для розчину даного білка у воді дорівнюють: К = 2,32 10-2 см3/г,  0,5; характеристична в’язкість [η] = 3,1см3/г. Дано Розв’язання К  = 2,32 10-2 см3/г Для розрахунків використовуємо рівняння (38): 0,5 3,1 = 2,32  10-2 М0,5[  η] = 3,1 см3/г М0,5 =  = 1,336 102= 133,6, тобто М0,5 = 133,6Мміоглобіну - ? Зводимо обидві частини у квадрат і отримуємо відносну молекулярну масу: М = (133,6)2 = 17849 Відповідь:17849 Задача 4. У 4 пробірки з 1М розчинами СН3СООК, KCNS, K2SO4 і KCl помістили по 0,5г полярного полімеру. В якому з розчинів електроліту набухання полімеру максимальне, в якому – мінімальне і чому ? Розв’язання Дія іонів електролітів на набухання ВМС пов’язане з їх здатністю до гідратації. За здатністю зменшувати набухання аніони розташовуються в ряд (при одному й тому ж катіоні):  > > > > > > Оскільки, іони посилюють набухання, а іони гальмують, то у розчині KCNSнабухання максимальне, а у розчиніK2SO4 - мінімальне.Задача 5. Ізоелектрична точка пепсину шлункового соку знаходиться при рН 2,0. Який буде знак заряду макромолекули ферменту при поміщенні його в фужерний розчин з рН 8,5. Д  ано Розв’язання ІЕТ = 2,0 При поміщенні пепсину у розчин з рН середовища рН = 8,5 більшої ІЕТ пригнічується дисоціація аміногруп і З  нак заряду пепсину?макромолекули ферменту набувають негативнийзаряд:  Задача 6. Желатина поміщена у буферний розчин з рН = 3. Визначте знак заряду часток желатини, якщо ізоелектрична точка білка дорівнює 4,7.  Дано Розв’язання ІЕТ = 4,7 При поміщенні желатини у розчин з рН середовища, р  Н = 3меньшої ІЕТ, пригнічується дисоціація Знак заряду желатини?карбоксильних груп і часточки желатини набувають позитивний заряд:  Задача 7. Ізоелектрична точка білка альбуміну дорівнює 4,9. Білок поміщений у буферну суміш з концентрацією водневих іонів 10-6моль/л. Визначте напрям руху часточок білку при електрофорезі. Д  ано Розв’язання ІЕТ = 4,9 Якщо концентрація іонів водню 10-6 моль/л, то рН [  Н+]= 10-6 моль/л середовища дорівнює 6, так як рН = -lg[H+].Напрям часточок? Оскільки рН середовища > ІЕТ (6>4,9), то згідно З наступним рівнянням білок набуває негативний заряд і при електрофорезі переміщується до аноду:  Задача 8. Визначити константу швидкості набухання полімеру, якщо початкова маса зразка полімеру дорівнює 100г, а на момент часу 8 годин – 102 г. Максимальний ступінь набухання становить 0,3. Розв’язання α =(m-  (102-100)/100= 0,02k=  = =0,008 Задача 9. Білок плазми крові людини (альбумін) має молекулярну масу 69000. Розрахуйте осмотичний тиск розчину, який містить 2 мг цього білка в 100 мл, при 25˚С. Константа дорівнює 0,51. Розв’язання с=2 мг/мл=2 кмг/м³; М = 69000г/моль =69кг/моль; π=  +b =  +0,51 =73,82 ПаЗадача10. Константи рівняння Штаудінгера для синтетичного каучуку в хлороформі такі: α= 0,56; К = 1,85•  моль/ м³. Визначити, чому дорівнює характеристична в'язкість зразка, молекулярна маса якого 300000.Розв’язання [η] = К•  = 1,85• •3• 5,55 м³/мольЗадача 11. Визначити знак заряду часток. глобуліну (р  = 5,4), який, знаходиться в буферному розчині з рН= 3,2.Розв’язання Так як рН буферного розчину менше ніж р частинки глобуліну мають позитивний зарядNH3-R-COOˉ+H→NH3-R-COOH. Задача 12. Ізоелектрична точка (ІЕТ) міозину м'язів дорівнює 5. При яких значеннях рН: 2, 4, 5 або 7 електрофоретична рухливість буде найбільшою? З чим це пов'язано? Розв’язання При рН 2 і при рН 4 відбувається іонізація груп -NH2, причому, при рН 2 іонізація відбувається більшою мірою: NH2-R-COOH + H+ → NH3+-R-COOH. При рН 5 іонізація макромолекул відсутня, електрофоретична рухливість не спостерігається: NH2-R-COOH ↔ NH3+-R-COO-. При рН 7 відбувається іонізація груп –COOH: NH2-R-COOH + OH- → NH2-R-COO- + H2O Відповідь: найбільша електрофоретична рухливість міозину спостерігається при рН 2, оскільки між значенням ІЕТ і рН буферного розчину максимальна різниця. Це означає, що число іонізованих груп максимальне, частинка білка має найбільший позитивний заряд. Завдання для самостійного вирішення 1. Час утікання води у віскозиметрі Оствальда дорівнює 50 с., а розчину поліглюкіна з його масовою долею 2% - 72 с. Розрахуйте приведену в’язкість розчину. Відповідь: 22 см3/г. 2. Час утікання у віскозиметрі розчину полімеру з масовою долею його 1% в два рази більше, ніж чистого розчинника. Вирахуйте відносну молекулярну масу полімеру, якщо стала К у рівнянні Штаудингера дорівнює 2  10-3 см3/г (макромолекули полімеру у розчині являють собою жорсткі палички).Відповідь: 50000 3. Розрахуйте відносну молекулярну масу білку міоглобіну, якщо його характеристична в’язкість у водному розчині дорівнює 3,1 см3/г. Константи К і у рівнянні Марка – Хаувінка – куна дорівнюють відповідно 2,32 10-2 см3/г і 0,5.Відповідь: 17850 4.ІЕТ трьох білків дорівнюють 3,8; 4,6 і 5,1. Який з цих білків буде сильніше набухати в буферному розчині з рН 4,7, а який менше всього? Відповідь поясніть. 5. В якому з розчинів наступних солей – NaI, Na2SO4, NaCN, NaCl – при рівній їх молярній концентрації ступінь набухання біополімерів буде найбільша, в якому – найменша? Чому? 6. П’ять навісок білка з ІЕТ 5,1 залили розчинами, рН яких відповідно дорівнює 1,0; 4,0; 5,0; 6,5; 8,0. Побудуйте графічну залежність ступеня набухання даного білку від рН середовища. 7. Міозин мязів з ІЕТ 5,0 поміщений у розчин, в якому концентрація Н+ - іонів в 100 разів більше, ніж в чистій воді. Який заряд має білок в цьому розчині. 8. До якого електроду будуть пересуватись часточки білку при електрофорезі, якщо його ІЕТ 4,0 а рН розчину 5,0 ? 9. Пепсин шлункового соку з ІЕТ 2,0 розчинений у буферних розчинах з рН 1,9; 4,75 і 9,24. При якому значенні рН стійкість розчину білку найбільша ? 10. У чотири пробірки, що містять по 10 мл розчину желатини, додали рівні об’єми 1М розчинів CH3COONa, NaCNS, Na2SO4 NaNO3. Поясніть, який з електролітів буде надавати найбільшу висолючу дію, який – найменшу. 11. В п’ять пробірок, що містять по 1 мл аміачного буфера з рН 8,2; 9,1; 9,7; 10,3 і 11,2, додали по 1 мл розчину білка з ізоелектричною точкою 9,2 і однаковий об’єм ацетону. В якій з пробірок і чому відбудеться максимальна коагуляція білку? 12. В чотири пробірки, що містять однаковий об’єм розчину білку додали рівні об’єми розчинів KI, CH3COOK, KCNSsK2SO4 з однаковою концентрацією. В якій з пробірок желатинування розчину білку протікає швидше всього? 13. У мірний циліндр місткістю 100 см3 налили 50,0 см3 дистильованої води і помістили навішення желатину. Рівень води в циліндрі при цьому підвищився до 56,8 см3. Через 5 г витримки воду з цього циліндру злили в інший мірний циліндр; об’єм води виявився рівним 41,6 см3. Яка ступінь набрякання желатину в умовах процесу? 14. Характеристична в'язкість розчину зразка полімеру А у розчиннику В при То С дорівнює [η] м3/моль. Розрахуйте середню молекулярну масу полімеру у даному розчиннику. Постійні рівняння Штаудингера прийняти рівними k (моль/м3) и α.
|