Lkask chemie Podzimn semestr 20132014 1 Doporuen literatura

Lékařská chemie Podzimní semestr 2013/2014 1

Doporučená literatura: Táborská E. , Sláma J. a kolektiv: Lékařská chemie I (Obecná a anorganická chemie), Brno – 2007 Dostál J. , a kolektiv : Biochemie pro bakaláře, Brno 2009, 2012 Podklady: IS MUNI BLKL 0111 p Lékařská chemie-přednáška (podzim 2013) – studijní materiály 2

1. přednáška Základní pojmy. Disperzní soustavy. Koncentrace roztoků. © Biochemický ústav LF MU (E. T. ) 2013 3

Základní pojmy 4

Hmotnost atomů Absolutní hmotnosti atomů jsou velmi malá čísla Hmotnost: m(11 H) = 1, 674. 10 -24 g m(612 C) = 1, 392. 10 -23 g 5

Co najdeme v periodické tabulce? 1 6 80 8 20 H C Ca O Hg Uhlík Uhlík 1, 0078 12. 0107 40, 078 15, 9994 200, 59 Relativní atomové hmotnosti 6

Relativní atomová hmotnost Ar - zavádí se namísto absolutních hmotností Atomová hmotnostní jednotka u mu = 1/12 m (612 C) = 1, 66. 10 -24 g Odpovídá hmotnosti 1/12 atomu uhlíku s izotopovým číslem 12. 7

Atomová hmotnostní jednotka 12 Atom C 1/12 = 1, 66. 10 -24 g Jeden atom 12 C je hypoteticky rozdělen na 12 stejných dílů. Hmotnost jednoho dílu odpovídá atomové hmotnostní jednotce u (1, 66. 10 -24 g ). 8

Relativní atomová hmotnost Ar (X) = m(x) / mu např. pro vodík 11 H : absolutní hmotnost: m(11 H) = 1, 674. 10 -24 g relativní hmotnost: 1, 674. 10 -24 g/ 1, 66. 10 -24 g = 1, 0078 u 9

Chemické reakce Při chemické reakci reagují atomy nebo molekuly a vznikají, či zanikají sloučeniny. Atomy či molekuly spolu reagují vždy v určitém poměru C + O 2 CO 2 4 Fe. O + O 2 2 Fe 2 O 3 10

Množství látky, které vstupuje do reakce se dá vyjádřit hmotností objemem počtem částic Který údaj nejlépe vystihuje poměr mezi množstvím reagujících látek ? 11

Mol jednotka vztahující se k počtu částic v určitém objemu nebo určité hmotnosti dané látky Jeden mol obsahuje tolik základních částic, kolik je atomů ve 12 g izotopu 12 C 12

12 12 g uhlíku nuklidu C Spočítejte počet atomů !!!!!!! Nelze ! Přibližná hodnota 6, 023. 1023 atomů = Avogadrova konstanta 13

Jestliže každá jiná látka obsahuje právě tolik atomů nebo molekul jako 12 g uhlíku nuklidu 12 C jedná se o jeden mol látky 14

Co mají společného ? 1 mol železa 1 mol kyslíku 1 glukosy Hmotnost ? Objem ? Obsahují stejný počet částic 15

Částice musí být specifikovány 1 mol železa - 1 mol atomů 1 mol kyslíku - 1 molekul O 2 1 mol glukosy - 1 molekul 16

Avogadrova konstanta přibližný počet částic obsažených v l molu látky NA = 6, 023. 1023 Počet molů látky n n = N/NA N – celkový počet částic v daném množství látky 17

Hmotnost jednoho molu látky je pro praxi velmi důležitý údaj Počítáme z ní koncentrace 18

Jak zjistíme hmotnost 1 molu ? Ar (Na) = 23 hmotnost 1 molu Na = 23 g Mr(H 2 O) = 18 hmotnost 1 molu H 2 O = 18 g 19

Proč je hmotnost jednoho molu číselně rovna relativní atomové nebo molekulové hmotnosti ? 1 mol obsahuje NA částic každá částice má absolutní hmotnost Ar u pak tedy hmotnost jednoho molu: M = Ar ∙ u ∙ NA = Ar · 1, 66 · 10− 27 · 6, 022 · 1023 kg mol− 1 = Ar · 1, 66 · 10− 24 · 6, 022 · 1023 g mol− 1 1 20

Objem l molu plynu (Avogadrův zákon) 1 mol ideálního plynu za STP je rovný 22, 4 l/mol Pro orientační výpočty považujeme plynné látky za ideálně se chovající Člověk denně vydýchá cca 20 molů CO 2. Jaký je to objem ? 20 x 22, 4 = 448 l CO 2 21

Roztoky a jejich koncentrace 22

Roztoky jsou typy disperzních soustav Dispergované částice Disperzní prostředí 23

Disperzní soustavy tuhé Slitiny, sklo kapalné Tuhé emulze (máslo) plynné Houby, frity tuhé kapalné plynné Suspenze, roztoky Emulze, roztoky Pěny, roztoky plynů Kouře, aerosoly Mlha, aerosoly Směsi plynů 24

Kapalné disperzní soustavy < 1 nm analytické soustavy, pravé roztoky 1 -500 nm koloidní soustavy > 500 nm hrubé disperze Rozdíly: viditelnost dispergovaných částic, sedimentace, difuze, optické vlastnosti 25

Vlastnosti kapalných disperzních soustav Charakteristika Pravý roztok Koloidní disperze Hrubá disperze Velikost částic Viditelnost částic Sedimentace Difuze Kolig. vlastnosti Transparentnost Příklad: < nm Ne Ne Rychlá Významné Ano Roztoky Na. Cl, glukosy, sacharosy, močoviny…. 1 -500 nm Elektr. mikroskop Při ultracentrifugaci Pomalá Málo významné Ne (opalescence) Roztok škrobu, krevní sérum, roztok mýdla…. . 500 nm Opt. mikroskop Ano Nemá význam Nevýznamné Ne (zákal) Mléko, 26

Koncentrace roztoků Látková koncentrace c = n. B/V mol/l Hmotnostní koncentrace cm= m. B/V g/l Molalita m = n. B/mr mol/kg Hmotnostní zlomek w = m. B/m g/g Hmotnostní procenta = m. B/m x 100 % Promile m. B/m x 1000 Parts per miliom m. B/m x 106 Procvičení na semináři 27