pH-verandering in bloed
Over de vraagbaak

Vraagbaakscheikunde.nl

pH-verandering in bloed

14 berichten aan het bekijken - 1 tot 14 (van in totaal 14)
  • Auteur
    Berichten
  • #2157 Reageer
    KS
    Gast

    Bereken de pH verandering die optreedt in bloed pH=7,35, T=310K, als door een stofwisselingsstoornis plotseling zoveel zuur zou vrijkomen, dat één procent van het aanwezige HCO3- reageert tot CO2 + H20. Voor HCO3- geldt: Kz= 8,0*10^-7 (bij 310 K).

    Mijn antwoord hierop is hieronder weergegeven, echter twijfel ik hierover, omdat de pH hoger is, hoewel het naar mijn mening lager moet zijn..

    Kz= 8,0×10-7 -> pKz= -log(8,0×10-7) =6,1
    pH= 7,35
    HCO3- + H3O+ ⇄ 2 H2O + CO2.
    HCO3- + H3O+ ⇄ H2O + H2CO3 + ⇄ 2 H2O + CO2

    Kz = [H3O+]x[HCO3-]/[H2CO3].
    [H3O+]= Kz x [CO2]/[HCO3-] -> pH= pKz -log([CO2]/[HCO3-])

    6,1 = 7,35 -log[CO2]/[HCO3-]¬)
    -1,25 = log([CO2]/[HCO3-]¬)
    10-1.25= [CO2]/[HCO3-]¬
    10-1.25 = 1:18

    Bij 1 procent van HCO3- = 0,01 x 8,0×10-7 = 8,0×10-9
    pKz = -log(8,0×10-9)= 8,1
    delta pH = 8,1 – 7,35 = 0,75 veranderd.

    #2158 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Hoi KS,

    Je plan om die formules af te leiden is inderdaad een goede idee.
    Je bekijkt de situatie waarin er plots heel veel zuur vrijkomt. Treedt HCO3- dan op als zuur of base, en moet je dan een Kz of Kb gebruiken?

    Groeten,
    Mathijs

    #2159 Reageer
    KS
    Gast

    Bij plots vrijkomen van veel zuur, zal HCO3- zich opstellen als base.
    Kb (HCO3-) = 2,2*10^-8

    #2160 Reageer
    KS
    Gast

    Bij 1 procent van HCO3- als base = 0,01 x 2,2×10-8 = 2,2×10-10
    pKb = -log(2,2×10-10)= 9,7
    pH= 14 – pOH -> 14-9,7= 4,3
    delta pH = 7,35-4,3 = 3,0 veranderd.
    Klopt dit?

    #2162 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Goedemorgen KS,

    Zijn Kb en Ka waardes afhankelijk van de concentratie?
    Probeer nog eens formules af te leiden zoals je in je eerste post deed voor de nieuwe situatie waarin HCO3- als base optreedt met die Kb van 2.2e-8. Welke formules over de relatie tussen de verhouding van HCO3- en H2CO3, de pH en de pKb kan je dan vinden?

    Groeten,
    Mathijs

    #2163 Reageer
    KS
    Gast

    Goedemorgen Mathijs,
    Ka en Kb zijn onafhankelijk van de concentraties, want de deeltjes HCO3-, CO2 en OH- zijn hierbij in evenwicht: hun concentraties (aangegeven tussen de blokhaken) blijven hetzelfde, omdat de heen- en teruggaande reacties even snel plaatsvinden.

    Vanuitgaande dat HCO3- als base zal reageren;
    HCO3- + H+ ⇄ H2CO3 (H20 + CO2)

    Kb= [H2CO3] / [HCO3-]*[H+] of misschien beter [CO2]/ [HCO3-]*[H+]

    [H+]= Kb x [CO2]/[HCO3]
    pH= pKb – log( [CO2]/[HCO3])

    Echter reageer 1% HCO3 (hier ben ik de vorige keer de fout ingegaan, want 1% reageert samen met HCO3, en hierdoor ontstaat +1% bij CO2 (H2CO3)=

    [H+]= Kb x [CO2 +X]/[HCO3 – X]
    [H+]/Kb = [CO2 +X]/[HCO3 – X] . Hierbij is X 1procent vd concentratie uit ([H+]/Kb)

    Klopt dit zo?

    Groeten,
    KS

    #2164 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Hoi KS,

    Inderdaad, die Ka en Kb waardes zijn onafhankelijk van concentratie. Het chemische evenwicht schikt zich altijd naar de K-waardes. De K-waardes zijn alleen afhankelijk van de temperatuur (door de Van ’t Hoff vergelijking, maar dat hoef je niet te onthouden).

    Check even goed hoe je de formule [H+]= Kb x [CO2]/[HCO3] hebt afgeleid. H+ en HCO3- staan voor de reactiepijl, dus dan moeten ze onder de breukstreep staan in de evenwichtsvergelijking:
    ……..[H2CO3] /
    Kb=…………… / [HCO3-]*[H+]
    zeg maar.
    Komt Kb dan in je nieuwe formule boven of onder de streep?

    En kan je de concentratie van [H2CO3] en [HCO3-] of de verhouding daartussen in het bloed van onze patiënt berekenen voordat de stofwisselingsziekte zorgt voor het zuur? En kan je uitrekenen wat dan de verhouding in de nieuwe situatie moet zijn?

    Je bent er bijna!

    Groeten,
    Mathijs

    [Edit: Ik had m’n best gedaan om de breuk zonder die puntjes weer te geven, maar het forum haalt m’n spaties weg, vandaar nu die lijn met puntjes]

    • Deze reactie is gewijzigd 4 maanden, 3 weken geleden door Mathijs.
    #2168 Reageer
    KS
    Gast

    Beste Mathijs,

    Ik heb zojuist de opgave enkele keren aandacht doorgelezen. Ze geven specifiek een Kz bij 310K. Dus ik moet er vanuit gaan dat HCO3- reageert als zwak zuur:

    CO2 + 2H2O ⇄ HCO3-+H3O+
    H2CO3 + H2O ⇄ HCO3-+H3O+

    Kz=[H3O+][HCO3-] / [H2CO3] -> Kz= [H3O+][HCO3-] / [CO2]

    Kz / [H30+] = [HCO3-] / [CO2] –> [H30+] = Kz x [HCO3-] / [CO2]

    Kz = 8,0×10^-7 (gegeven)
    [H3O+]= 10^-7,35= 4,5×10^-8

    Kz / [H30+] = [HCO3-] / [CO2] –> 8,0×10^-7 / 4,5×10^-8 = [HCO3-] / [CO2]

    17,8/1= [HCO3-] / [CO2]
    Verhouding is 17,8/1
    1% van het zuur reageert tot CO2 en H20 –>
    1%= 0,178
    17,8/1= [HCO3- – X] / [CO2 +X]
    7.8-0.178=17.62=17.6[HCO3- ]
    1.0+0.178=1.178=1.2[CO2]

    [H30+]= 8,0×10^-7 * [17,6]/[1,2] = 1,173×10^-5 H30+

    pH= -log(1,173×10^-5)= 4,93

    Delta pH= 7,35-4,93 = 2,42

    #2169 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Hoi KS,

    Je verhouding tussen HCO3- en H2CO3 van 17.8 klopt inderdaad.

    Nog even over wat je eerder ook zei over dat 1% van HCO3- reageert met 1% H+.
    Het klopt dat het inderdaad in gelijke hoeveelheden reageert, dus 1 mol HCO3- met 1 mol H+. Maar als HCO3- met 1% vermindert, vermeerdert H2CO3 zich dan ook met 1%. Hou zou dat bijvoorbeeld zijn als je 100 mmol HCO3- hebt en 1 mmol H2CO3 en je reageert 1% HCO3- weg? Is die 1 mmol H2CO3 die er dan bij komt een verhoging van de H2CO3 concentratie van 1%, of meer?

    Voor de verhouding in de nieuwe situatie, daarin weet je dat 1% van de HCO3- wordt omgezet naar H2CO3. Dus, in de nieuwe situatie heb je dus 99% van de HCO3- van de oude situatie. Hoeveel procent H2CO3 heb je dan, ten opzichte van de oude situatie? Probeer de verhouding in de nieuwe situatie uit te drukken als hoeveelheid van de oude situatie.

    Als je dan weet wat de ratio tussen HCO3- en H2CO3 in de nieuwe en oude situatie is, en je weet de pKz en ook de pH van de oude situatie, kan je dan de pH van de nieuwe situatie uitrekenen? Houd er rekening mee dat je we hier met buffers te maken hebben, dus we verwachten geen heel grote pH veranderingen. Anders zou je van een paar glazen zure cola bijvoorbeeld al in het ziekenhuis liggen, en dat is meestal niet het geval!

    Groeten,
    Mathijs

    • Deze reactie is gewijzigd 4 maanden, 3 weken geleden door Mathijs.
    #2171 Reageer
    KS
    Gast

    Hallo Mathijs,

    Klopt. Ik zat zo in een tunnelvisie dat ik ben vergeten dat een buffer een redelijk constante pH heeft!

    Oud:
    17,8/1 = [HCO3-]/[CO2] –>
    [H30+]= Kz x [HCO3-]/[CO2]
    [H3O+]= 8,0×10^-7 x [17,8/1] = 1,4×10^-5 —–> pH= 4,85

    Voor de verhouding in de nieuwe situatie, daarin weet je dat 1% van de HCO3- wordt omgezet naar H2CO3. Dus, in de nieuwe situatie heb je dus 99% van de HCO3- van de oude situatie. Hoeveel procent H2CO3 heb je dan, ten opzichte van de oude situatie? Probeer de verhouding in de nieuwe situatie uit te drukken als hoeveelheid van de oude situatie.

    Nieuw (1% reactie)=

    Dus 99% HCO3- van de oude situatie = 0,99 x 17,8 = 17,6
    1% H2CO3 –> 1-0,01 = 0,99

    [H3O+]= 8,0×10^-7 x (17,6/0,99) = 1,4×10^-5 = pH= 4,85

    Ik zie het helaas niet.. Dit antwoord klopt naar mijn mening ook niet.

    #2172 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Hoi KS,

    Dat kan gebeuren!

    Goed, je weet dus dat je 17.8 keer zoveel HCO3- als CO2 hebt. Om even een proefsommetje met makkelijke getallen te maken, stel je voor dat je 17.8 mmol HCO3- hebt en 1 mmol H2CO3. Als je dan 1% van de HCO3- wegreageert, is dat 0.178 mmol. Er komt dan dus bovenop de 1 mmol H2CO3 nog 0.178 mmol H2CO3 bij als gevolg van de reactie. Dus de nieuwe hoeveelheid H2CO3 is dan 1.178 mmol. Dat is (1.178-1)/1 *100 = 17.8% meer H2CO3. Dus de verandering van H2CO3 schaalt mee met de verhouding!

    Dus op het eind heb je dan 0.99/1.178 keer de originele ratio. Je weet dat zoals je al uitrekent (maar dan nu in de p-waardes), pH = pKz – log(HCO3-/H2CO3) = 6.09 – log(HCO3-_oud/H2CO3_oud * 0.99/1.178) = niet heel ver van 7.35 (7.27 als je het narekent).

    Groeten,
    Mathijs

    #2173 Reageer
    KS
    Gast

    Dag Mathijs,
    Bedankt voor de uitleg!
    Echter lukt het mij niet om op een pH van 7,27 uit te komen. Ik heb al het e.e.a. geprobeerd..

    #2174 Reageer
    KS
    Gast

    Dag Mathijs,
    Excuses. Ik heb niet goed opgelet met — = +.. (Het is al laat…)
    Dus ik kom nu mooi op 7,27 uit!
    Bedankt!!

    #2175 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Super! Mooi dat het je gelukt is.
    Die plusjes en minnetjes zijn venijnig, maar superbelangrijk inderdaad. Een foutje zit in een klein hoekje, zoals je wel ziet.

    Hopelijk is het nu duidelijk hoe je de opgave moet benaderen. Het juiste evenwicht opzoeken en de juiste K-waarde pakken (Kz of Kb), dan de ratio tussen het zuur en de base uitrekenen, berekenen wat de nieuwe ratio gaat worden en die in je formule invullen om de pH te vinden voor die nieuwe situatie.

    Mocht je jezelf nog een beetje extra zou willen uitdagen, voor de bonuspunten, zeg maar, zou je ook eventueel eens kunnen kijken of je met een berekening uitgaande van de Kb en het daarbij behorende evenwicht op hetzelfde uitkomt.

    In elk geval, als je er nog dingen niet helemaal duidelijk zijn, hoor ik het graag!

14 berichten aan het bekijken - 1 tot 14 (van in totaal 14)
Reageer op: pH-verandering in bloed
Mijn informatie:



vraagbaak icoon Reactiemechanismen
Scheikunde | Vwo | 6
Vraag
Reactiemechanismen
Ik kom niet uit het ionair reactiemechanisme van dibroom en broommethaan waarbij dibroommethaan ontstaat.
Bekijk vraag & antwoord
vraagbaak icoon vraag 17 2002 tijdvak 1
Scheikunde | Vwo | 6
Vraag
vraag 17 2002 tijdvak 1
In mijn scheikunde boek kwam een oud examen opgave van 2002 tijdvak 1 vraag 17. Ik snap er dus helemaal niks van. Zouden jullie mij kunnen helpen met hoe je dit soort vragen beantwoord en hoe zei op het antwoord kwamen?
Bekijk vraag & antwoord
studiehulp icoon Organische chemie - naamgeving
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Organische chemie - naamgeving
Oefentoets over organische chemie - naamgeving voor vwo 4.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Molariteit
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Molariteit
Oefentoets over molariteit.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Gehaltes
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Gehaltes
Oefentoets over rekenen aan volume, massa, dichtheid en ppm.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Energie
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Energie
Deze oefentoets bestaat uit drie vragen over het onderwerp energie. De uitwerking vind je na het openen van alle hints. Let op, als er geen ‘Controleer antwoord’ knop staat, moet je zelf je antwoord controleren met behulp van de hints en uitwerking.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Evenwichten
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Evenwichten
Oefentoets over evenwichtsreacties.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Bindingen
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Bindingen
Oefentoets over bindingen (atoom, vanderwaals, etc).
Bekijk de toets
studiehulp icoon Atoombouw
Scheikunde | Vwo | 4
Oefentoets
Atoombouw
Oefentoets over atoombouw en isotopen.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Zuren-basen
Scheikunde | Havo | 5
Oefentoets
Zuren-basen
Oefentoets over zuur-basereacties en pH berekenen.
Bekijk de toets

Inloggen voor experts