Bioquímica, 2º Biotecnología
PROBLEMAS Y CUESTIONES TEMA 1. 1. Explique por qué el etanol (CH3CH2OH) es más soluble en agua que el etano (CH3CH4). 2. ¿Cuál es el pH de una una disolución disolución que tiene una concentración concentración de H + de (a) 1,75 X 10-5 mol/L; (b) 6,50 X 10-10 mol/L; (c) 1,0 x 10 -14 mol/L; (d) 1,50 1,50 x 10-5 mol/L? 3. ¿Cuál es la concentración concentr ación de H+ de una disolución de pH (a) 3,82; (b) 6,52; (e) 11,11? 4. En un laboratorio laboratori o hospitalario se tituló hasta neutralidad con NaOH 0,1 M una muestra de 10,0 mL de jugo gástrico obtenido varias horas después de una comida; se necesitaron 7,2 mL de NaOH. El estómago del paciente no contenía comida ni bebida ingerida por lo que se puede suponer que no había tampones presentes. ¿Cuál era el pH del jugo gástrico? 5. Cálculo del del pH de un ácido ácido o base fuertes. (a) Escriba Escriba la reacción reacción de disociación disociación ácida del ácido clorhídrico. (b) Calcule el pH de una disolución de HCI 5,0 x 10 -4 M. (c) Escriba la reacción de disociación ácida del hidróxido de sodio. (d) Calcule el pH de una disolución de NaOH 7,0 X 10 -5 M. 6. Calcule el pH de una disolución preparada por dilución de 3,0 mL de HCl 2,5 M hasta un volumen final de 100 mL con H 2O. 7. La concentración concentración de la acetilcolina acetilcolina (un neurotransmisor) neurotransmisor) en una una muestra se puede puede determinar a partir de los cambios de pH que acompañan a su hidrólisis. Cuando se incuba la muestra con el enzima acetilcolinesterasa, la acetilcolina se convierte cuantivamente en colina y ácido acético, el cual se disocia produciendo acetato y un ión hidrógeno:
En un análisis típico, una muestra de 15 mL de una solución acuosa que contenía una cantidad desconocida de acetilcolina tenía un pH de 7,65. Cuando se incubó con acetilcolinesterasa, el pH de la solución descendió hasta 6,87. Suponiendo que no había tampón en la mezcla de ensayo, determine el número de moles de acetilcolina en los 15 mL de la muestra.
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8. ¿Cuál es el pH de una disolución que contiene 0,12 mol/L de NH 4Cl y 0,03 mol/L de NaOH (el pKa de NH 4+/NH3 es de 9,25)? 9. ¿Qué relación molar de HPO 42- y H2PO4- produciría un pH de 7,0 en disolución? El ácido fosfórico (H3PO4), un ácido triprótico, tiene tres valores de pK a: 2,14, 6,86 y 12,4. 10. Dadas dos disoluciones a 0,10 M de ácido acético (pKa = 4,76) y acetato sódico, describa cómo prepararía 1,0 L de tampón acetato 0,10 M a pH 4,00. 11. Desea preparar un tampón consistente de ácido acético y acetato sódico con una concentración total de ácido acético más acetato de 250 mM y un pH de 5,0. (Pesos moleculares: ácido acético, 60,05 g/mol; acetato sódico, 82,03 g/mol.) A) ¿Qué concentración de ácido acético y acetato sódico debería utilizar?. B) Asumiendo que deseas preparar dos litros de este tampón, ¿cuántos moles necesitarás de ácido acético y acetato sódico? ¿Cuántos gramos necesitarás de cada uno de ellos?. C) Cuando va a preparar el tampón, descubres que en su laboratorio no hay acetato sódico, pero que tiene hidróxido sódico. ¿Cuánto necesita de ácido acético e hidróxido sódico (en moles y gramos) para preparar el tampón amortiguador?. D) Su amigo de otro laboratorio no tiene ácido acético, pero él trata de preparar el tampón disolviendo 41,02 g de acetato sódico en agua, añadiendo cuidadosamente 180,0 ml de HCI 1 M, y añadiendo más agua para alcanzar un volumen final de 2 litros. ¿Cuál es la concentración total en la disolución de acetato más ácido acético? ¿Tendrá esta disolución un pH de 5,0? ¿Será idéntico con el tampón deseado? Si no es así, ¿cuánto se diferenciará? 12. Control del pH sanguíneo por la velocidad de respiración. A) La presión parcial de CO2 en los pulmones puede variar rápidamente con la velocidad y profundidad de la respiración. Por ejemplo, un remedio común para aliviar el hipo es incrementar la concentración de CO 2 en los pulmones. Esto se puede conseguir conteniendo la respiración, respirando escasamente y de forma lenta (hipoventilación) o respirando dentro de una bolsa de papel. En tales condiciones, la presión parcial de CO 2 en el espacio de aire de los pulmones aumenta por encima de la normal. Explique cualitativamente el efecto de este proceder sobre el pH sanguíneo. B) Una práctica común de los corredores de distancias cortas es respirar rápida y profundamente (hiperventilación) durante aproximadamente medio minuto para eliminar el CO 2 de los pulmones justo antes de correr, por ejemplo, un sprint de 100 m. El pH de su sangre puede aumentar a 7,6. Explique por qué aumenta el pH de la sangre. C) Durante una carrera de corta distancia los músculos producen gran cantidad de ácido láctico (CH 3CH(OH)COOH; Ka = 1,38 X 10-4M) a partir de sus depósitos de glucosa. En vista de ello, ¿por qué puede ser útil una hiperventilación antes de un sprint?
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