помогите с задачей из олимпиады всеросс

[Kisachem]

Уважаемые химики!

Помогите, пожалуйста, разобраться с задачей, а то олимпиада прошла, а задачка так и осталась нерешенной.

Итак, уравнение связывания миоглобина с СО в организме:

Mb(р-р)+CO(г)↔MbCO(р-р)

Давление СО, при котором доля связанного миоглобина составляет 50%, равно Р1/2=0,018мм.рт.ст.

1.Запишите выражение для константы равновесия.

2.Сколько процентов миоглобина будет связано с СО при давлении Рсо=2Р1/2?

3.Константа связывания О2 миоглобином в 220 раз меньше, чем константа связывания СО. Пусть в отравленном воздухе содержится 2 об.% СО. Во сколько раз в этом случае число молекул миоглобина, связанных с О2, будет меньше, чем число молекул, связанных с СО?

Температура везде одинаковая.

 

Т.к. процесс гетерогенный, то в константе должны учитывать только СО? К=1/Рсо? или нужно еще и сам миоглобин учесть? А дальше?

[M_GM]

Я бы решил так:

Хотя процесс в целом гетерогенный, но взаимодействие миоглобина с СО идет в растворе, с растворенным СО, концентрация которого напрямую связано с парциальным давлением СО

[CO]=kp_(CO) , где k - постоянная величина (закон Генри, k - коэффициент Генри)

Поэтому выражение для константы K = [MbCO] / ([MB]*p_(CO)) , а ее значение К = 1/p_(CO) = 1/0,018 = 55,56

Если давление вырастет в два раза, то не трудно показать, что [MbCO] / ([MB] = 2, что означает, что доля связанного [MbCO] = 66,7%

Концентрация связанного MbСO равна [MbCO] = K*[MB]*p_(CO);

Аналогично для кислорода можно написать [MbO₂] / ([MB]*p_(O2)) = K_(O2) = K/220, откуда

доля связанного MbO₂равна [MbO₂] = K*[MB]*p_(O2)/220

Здесь надо учесть, что парциальное давление каждого газа в смеси (в воздухе) зависит от его объемной доли и общего давления Р, т.е.

p_(CO); = 0,02Р, p_(O2) = 0,21Р, откуда [MbCO] = K*[MB]*0,02P; [MbO₂] = K*[MB]*0,21Р/220

Отношение числа молекул равно отношению молярных концентраций (когда речь идет об одном растворе)

[MbCO] / [MbO₂] = K*[MB]*0,02P/(K*[MB]*0,21Р/220) = 220*0,02/0,21 = 20,95 примерно 21

Изменено 31 Января, 2014 в 19:15 пользователем M_GM

[Kisachem]

Я бы решил так:

Хотя процесс в целом гетерогенный, но взаимодействие миоглобина с СО идет в растворе, с растворенным СО, концентрация которого напрямую связано с парциальным давлением СО

[CO]=kp_(CO) , где k - постоянная величина (закон Генри, k - коэффициент Генри)

Поэтому выражение для константы K = [MbCO] / ([MB]*p_(CO)) , а ее значение К = 1/p_(CO) = 1/0,018 = 55,56

Если давление вырастет в два раза, то не трудно показать, что [MbCO] / ([MB] = 2, что означает, что доля связанного [MbCO] = 66,7%

Концентрация связанного MbСO равна [MbCO] = K*[MB]*p_(CO);

Аналогично для кислорода можно написать [MbO₂] / ([MB]*p_(O2)) = K_(O2) = K/220, откуда

доля связанного MbO₂равна [MbO₂] = K*[MB]*p_(O2)/220

Здесь надо учесть, что парциальное давление каждого газа в смеси (в воздухе) зависит от его объемной доли и общего давления Р, т.е.

p_(CO); = 0,02Р, p_(O2) = 0,21Р, откуда [MbCO] = K*[MB]*0,02P; [MbO₂] = K*[MB]*0,21Р/220

Отношение числа молекул равно отношению молярных концентраций (когда речь идет об одном растворе)

[MbCO] / [MbO₂] = K*[MB]*0,02P/(K*[MB]*0,21Р/220) = 220*0,02/0,21 = 20,95 примерно 21

M_GM, спасибо за помощь!

Есть парочка вопросов по решению.

1)Почему выражение для константы одно, а расчет ведем по другому? собственно, этот момент и сбил меня с толку на олимпиаде. Зачем указали, что именно при 50% связанного МВ такое давление? больше ведь нигде эти проценты не используются.

2)Не поняла, как получилось 66,7%. Т.е. отношение концентраций равно 2, это ясно, а вот откуда 66,7 - нет.

Про кислород все поняла, спасибо за разъяснение.

[M_GM]

M_GM, спасибо за помощь! Есть парочка вопросов по решению. 1)Почему выражение для константы одно, а расчет ведем по другому? собственно, этот момент и сбил меня с толку на олимпиаде. Зачем указали, что именно при 50% связанного МВ такое давление? больше ведь нигде эти проценты не используются.// Используются. Они означают, что в момент равновесия [MbCO] = [MB].

Отсюда и вытекает, что K = [MbCO] / ([MB]*p_(CO)) = 1/p_(CO)

 

2)Не поняла, как получилось 66,7%. Т.е. отношение концентраций равно 2, это ясно, а вот откуда 66,7 - нет. // Что тут непонятного? Если [MbCO] / [MB] = 2:1 - это и означает, что [MbCO] = 2/3 от исходного количества, а [MB] осталось 1/3. Ну а 2/3 - это ни что иное, как 66,7%

[Kisachem]

M_GM, спасибо еще раз. Все гениальное просто.

 

С олимпиады осталось несколько уравнений для меня непонятных:

Na2S2O6+H2SO4→2SO2+...

Na2S4O6+H2SO4→SO2+2S....

 

KCrO2+KCr(SO4)2→

KCrO2+K2Cr2O7→

 

Осуществить превращения:

Na2S2O6→Na2SO3

Na2S2O3 → Na2S4O6