Autoˇri kyanotypi´ı jsou Jakub Sedl´ aˇcek, Petr Tamp´ır, Luk´ aˇs Vrzal, Jakub Houˇ dek a Martin Cern´ y (u posledn´ıho sn´ımku byl digit´ alnˇe zv´ yˇsen dynamick´ y rozsah)
2008/2009
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
Korespondenˇcn´ı Semin´aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
13
Ot´ azka 1 – 1 bod, ot´ azka 2 – 1,5 bodu, ot´ azka 3 – 2,5 bodu, ot´ azka 4 – 1 bod, ot´ azka 5 – 0,25 bodu, ot´ azka 6 – 0,25 bodu, ot´ azka 7 – 1 bod, ot´ azka 8 – 0,4 bodu, ot´ azka 9 – 0,3 bodu, ot´ azka 10 – 0,4 bodu, ot´ azka 11 – 0,4 bodu, ot´ azka 12 – 0,2 bodu, ot´ azka 13 – 0,3 bodu, ot´ azka 14 – 1,2 bodu, ot´ azka 15 – 0,2 bodu a ot´ azka 16 – 0,1 bodu. Celkem 11 bod˚ u.
ˇ 16. Na ilustraˇcn´ım obr´ azku je Michal Rezanka.
15. Nejl´epe jm´eno v podobn´em duchu jako Entalpie.
V pˇr´ıpadˇe dostateˇcn´e koncentrace choriov´eho gonadotropinu doch´ az´ı k jeho ˇ ast interakci s protil´ atkou anti-hCG imobilizovanou na nanoˇc´astic´ıch. C´ takto modifikovan´ ych nanoˇc´astic je zachycena v prvn´ı z´onˇe, nebot’ vznikl´ y komplex (nanoˇc´astice s anti-hCG)-(hCG) interaguje s protil´ atkou antiFSH imobilizovanou na testovac´ım prouˇzku. T´ım dojde ke vzniku send” viˇce“ (nanoˇc´astice s anti-hCG)-(hCG)-(anti-FSH), coˇz zp˚ usob´ı ˇcerven´e zabarven´ı d´ıky pˇr´ıtomnosti nanoˇc´ astic. Interakce ve druh´e z´ onˇe prob´ıh´a stejn´ ym zp˚ usobem jako bez pˇr´ıtomnosti hormonu.
14. Principem metody je detekce choriov´eho gonadotropinu (hCG), kter´ y se zaˇc´ın´a v tˇele uvolˇ novat po nidaci vaj´ıˇcka. V pˇr´ıpadˇe nulov´e nebo mal´e koncentrace hCG (< 0,1 ng/ml) projdou nanoˇc´astice prvn´ı z´onou a ve druh´e z´onˇe dojde k interakci mezi anti-mouse IgG imobilizovan´em na testovac´ım prouˇzku a myˇs´ım anti-hCG imobilizovan´em na nanoˇc´astic´ıch (viz odpovˇed’ 9). D´ıky pˇr´ıtomnosti nanoˇc´astic vznik´ a ˇcerven´e zabarven´ı.
13. S hCG budou reagovat protil´ atky anti-FSH a anti-hCG. Mezi proteiny FSH a hCG je siln´a homologie (maj´ı velmi podobnou sekvenci aminokyselin), takˇze je protil´ atky anti-FSH a anti-hCG nedovedou vz´ajemnˇe odliˇsit.
12. Testuje se pˇr´ıtomnost lidsk´eho choriov´eho gonadotropinu (hCG).
11. Entalpie zjistila, ˇze lidsk´ y choriov´ y gonadotropin (hCG) se zaˇc´ın´a uvolˇ novat aˇz po uhn´ızdˇen´ı (nidaci) a jeho hladina stoup´a s ˇcasem. Detekovateln´e koncentrace dosahuje aˇz 8. den po oplodnˇen´ı.
10. K interakci doˇslo, protoˇze anti-mouse IgG (polyklon´ aln´ı protil´ atka proti myˇs´ımu imunoglobulinu G) je protil´ atkou proti vˇsem myˇs´ım protil´ atk´ am, tj. i myˇs´ı anti-hCG.
9. Test byl negativn´ı, jedna ˇcerven´ a linie odpov´ıd´ a kontroln´ımu pokusu.
ˇ 8. Cervenou barvu zp˚ usobily nanoˇc´astice.
Na jednu nanoˇc´astici tedy pˇripad´ a pˇribliˇznˇe 41 molekul myˇs´ıho anti-hCG.
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
11 bod˚ u
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
6 K[AuCl4 ] + C6 H5 O7 Na3 + 5 H2 O → 6 Au + 6 CO2 + 6 KCl + 3 NaCl + 15 HCl (1)
mol dm
mol
−9
−3
= 2,45 nmol dm −3
−3
12
cNP-anti-hCG = cNP · VNP /Vroztoku = 2,27 mol dm pomˇer = canti-hCG v roztoku NP /cNP-anti-hCG = 40,8
= 9,09 · 10−8 mol dm−3
canti-hCG v roztoku NP = canti-hCG · Vanti-hCG /(Vroztoku · Manti-hCG ) (8)
(7)
(6)
(9) (10)
7. Potˇrebn´e u ´daje: Manti-hCG = 50 000 g mol−1 , canti-hCG = 50 µg ml−1 , Vanti-hCG = 200 µl, VNP = 2 ml, Vroztoku = (2 + 0,2) ml = 2,2 ml.
6. hCG = lidsk´ y choriov´ y gonadotropin
5. Z kter´ehokoliv kromˇe myˇsi.
4. FSH = folikuly stimuluj´ıc´ı hormon, IgG = imunoglobulin G
cNP = nNP /Vroztoku = 2,45 · 10
−10
nNP = NNP /NA = 2,54 · 10
(5)
(3)
(2)
NNP = mAu /mNP = 1,53 · 1014
cm
3
(4)
= 1,77 · 10
−18
mNP = VNP · ρAu = 3,41 · 10−14 mg
VNP =
3 1 6 πd
mAu = mK[AuCl4 ] · MAu /MK[AuCl4 ] = 5,21 mg
Potˇrebn´e u ´daje: MK[AuCl4 ] = 377,88 g mol−1 , MAu = 196,97 g mol−1 , ρAu = 19,32 g cm−3 , mK[AuCl4 ] = 10 mg, Vroztoku = (100 + 1 + 2,5) ml = 103,5 ml, dNP = 15 nm, NA = 6,022 · 1023 mol−1 .
3. Zn´ ame celkov´e mnoˇzstv´ı zlatitanu, t´ım p´ adem i zlata. Ze zn´ am´eho pr˚ umˇeru spoˇc´ıt´ ame objem nanoˇc´astice (nanoparticle – NP) a pomoc´ı hustoty jej´ı hmotnost. Pak uˇz jen dvˇe ˇc´ısla vydˇel´ıme a z´ısk´ ame poˇcet nanoˇc´astic (NNP ). Vydˇelen´ım objemem z´ısk´ame koncentraci.
2.
1. Za pˇredpokladu hustoty roztoku 1 g cm−3 je 1 ml 1% roztoku 10 mg, 2,5 ml 1% roztoku 25 mg. Entalpie tedy pˇridala 10 mg K[AuCl4 ] a 25 mg citronanu sodn´eho.
´ Uloha ˇ c. 5: B´ yt ˇ ci neb´ yt? ˇ ˇ atora Autoˇri: Pavel Rezanka a Pavel Zv´
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
Korespondenˇcn´ı semin´aˇr prob´ıh´a pod z´aˇstitou Pˇr´ırodovˇedeck´e fakulty Univerzity Karlovy Hlavova 2030 128 43 Praha 2
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
1
2 http://ksicht.natur.cuni.cz/prihlaska
1 http://ksicht.natur.cuni.cz/akce-ksichtu/9
Pˇrejeme v´ am zd´ arn´e zakonˇcen´ı ˇskoln´ıho roku, pˇr´ıjemn´e proˇzit´ı letn´ıch pr´ azdnin a s mladˇs´ımi ˇreˇsiteli se tˇeˇs´ıme na shledanou v pˇr´ıˇst´ım roˇcn´ıku KSICHTu. V´ am, odrostlejˇs´ım ˇreˇsitel˚ um, pˇrejeme hodnˇe u ´spˇech˚ u a douf´ ame, ˇze ˇreˇsen´ı naˇseho semin´ aˇre v´ am pom˚ uˇze pˇri dalˇs´ım studiu a pr´ aci. Vaˇsi organiz´ atoˇri
N´ asleduj´ıc´ım ˇreˇsitel˚ um byly nedopatˇren´ım chybnˇe seˇcteny body u nˇekter´ ych u ´loh druh´e s´erie: Petr Motloch. Velice se omlouv´ ame. V´ ysledkov´a listina na webov´ ych str´ank´ ach je jiˇz opravena.
Errata
Do dalˇs´ıho roˇcn´ıku KSICHTu se m˚ uˇzete pˇrihl´ asit poˇc´ınaje 1. ˇcervnem 2009 zaregistrov´ an´ım 2 na naˇsich webov´ ych str´ank´ ach. Prvn´ı s´erii 8. roˇcn´ıku oˇcek´ avejte ve sv´ ych schr´ank´ ach zaˇc´atkem ˇr´ıjna.
Pˇ rihl´ aˇ ska do osm´ eho roˇ cn´ıku KSICHTu
Potvrzen´ı vaˇs´ı u ´ˇcasti v´ am bude zasl´ ano e-mailem. Veˇsker´e informace se dozv´ıte na naˇsich webov´ ych str´ ank´ ach1 .
Z´ avˇ ereˇ cn´ e soustˇ redˇ en´ı KSICHTu
Pr´avˇe drˇz´ıte v rukou ˇreˇsen´ı u ´loh posledn´ı s´erie sedm´eho roˇcn´ıku Korespondenˇcn´ıho Semin´aˇre Inspirovan´eho Chemickou Tematikou, KSICHTu. Semin´aˇr pro v´ as, stˇredoˇskol´ aky, pˇripravuj´ı studenti Pˇr´ırodovˇedeck´e fakulty Univerzity Karlovy v Praze a dalˇs´ıch vysok´ ych ˇskol. Semin´ aˇr je podporov´ an v r´ amci Rozvojov´eho projektu CSM 8/2009.
Mil´ı pˇ r´ıznivci chemie i ostatn´ıch pˇ r´ırodovˇ edn´ ych obor˚ u!
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
11 bod˚ u
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
burel hypermangan
p´ alen´e v´ apno s´adra
cyank´ ali sanytr potaˇs kamenec
alumina silikagel kyselina soln´ a salmiak solanka travex DDT
borax
2
amoniak, azan oxid dusn´ y 2,4,6-trinitrotoluen kyselina ethylendiamintetraoctov´ a dekahydr´ at uhliˇcitanu sodn´eho dekahydr´ at tetraboritanu sodn´eho oxid hlinit´ y oxid kˇremiˇcit´ y kyselina chlorovod´ıkov´ a chlorid amonn´ y chlorid sodn´ y chloreˇcnan sodn´ y 1,1,1-trichlor-2,2-bis(4chlorfenyl)ethan kyanid draseln´ y dusiˇcnan draseln´ y uhliˇcitan draseln´ y dodekahydr´ at s´ıranu draselno-hlinit´eho oxid v´ apenat´ y hemihydr´ at s´ıranu v´ apenat´eho oxid manganiˇcit´ y manganistan draseln´ y
ˇcpavek rajsk´ y plyn TNT EDTA
soda (prac´ı)
systematick´ y n´ azev
trivi´ aln´ı n´ azev
MnO2 KMnO4
CaO CaSO4 . 21 H2 O
KCN KNO3 K2 CO3 KAl(SO4 )2 . 12 H2 O
Al2 O3 SiO2 HCl NH4 Cl NaCl NaClO3 C14 H9 Cl5
Na2 B4 O7 . 10 H2 O
Na2 CO3 . 10 H2 O
NH3 N2 O C7 H5 N3 O6 C10 H16 N2 O8
vzorec
55/87 55/158
40/56 40/145
39/65 39/101 39/138 39/474
27/102 28/60 35/36 35/53 35/58 35/106 35/352
23/382
23/286
14/17 16/44 16/227 16/292
k´ od
1. Ne,“ vrt´ı hlavou bytn´ a, to jest chemik, co ˇreˇsil KSICHT!“ ” ” 2. N´ azvy a vzorce l´ atek zak´ odovan´ ych v osmismˇerce jsou uvedeny v n´ asleduj´ıc´ı tabulce:
´ Uloha ˇ c. 1: Osmismˇ erka Autoˇri: Petr Distler a Eva Vrz´aˇckov´ a
ˇ sen´ı u Reˇ ´loh 4. s´ erie 7. roˇ cn´ıku KSICHTu
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
+ Fe
3+
III
II
+ K → KFe [Fe (CN)6 ]
+
+ 4 Fe
3+
→
II FeIII 4 [Fe (CN)6 ]3
(6)
(5)
(4)
(3)
11
3 pojmenov´ an´ı je zav´ adˇ ej´ıc´ı, nebot’ se jedn´ a o nerozpustnou l´ atku, kter´ a vˇsak m˚ uˇ ze tvoˇrit velice jemnou disperzi 4 http://digitalgallery.nypl.org/nypldigital/dgtitle tree.cfm?title id=100174 5 http://books.google.com/books?id=C-7I69gFIbMC
Ot´ azka 1 – 3 body, ot´ azka 2 – 0,1 bodu, ot´ azka 3 – 1,7 bodu, ot´ azka 4a – 0,4 bodu, ot´ azka 4b – 0,6 bodu, ot´ azka 4c – 0,8 bodu, ot´ azka 5a – 0,4 bodu, ot´ azka 5b – 1,4 bodu a ot´ azka 5c – 0,6 bodu. Celkem 9 bod˚ u.
3. http://www.mikeware.co.uk/mikeware/
2. M. Ware, Cyanotype, NMSI Trading Ltd, 1999, ISBN 19007470735
1. A. Atkins, British Algae: Cyanotype Impressions, 1843–534
Literatura
(c) V obou pˇr´ıpadech vznik´ a stejn´ a l´ atka, historicky vˇsak oznaˇcovan´a v pˇr´ıpadˇe reakce (6) jako berl´ınsk´ a (prusk´ a) modˇr a v pˇr´ıpadˇe reakce (5) jako Turnbullova modˇr. Systematicky lze l´ atku pojmenovat jako hexakyanoˇzeleznatan ˇzelezit´ y.
3 [Fe(CN)6 ]
4−
II 4− 4 [Fe(CN)6 ]3− + 4 Fe2+ → FeIII 4 [Fe (CN)6 ]3 + [Fe(CN)6 ]
[Fe(CN)6 ]
4−
[Fe(CN)6 ]3− + Fe2+ + K+ → KFeIII [FeII (CN)6 ]
(b) Podle podm´ınek reakce vznik´a sraˇzenina oznaˇcovan´ a jako rozpustn´a3 ” berl´ınsk´ a modˇr“ (3–4) nebo jako nerozpustn´a berl´ınsk´ a modˇr“ (5–6). ”
5. (a) Pro d˚ ukaz iont˚ u ˇzeleznat´ ych se pouˇz´ıv´ a ˇcerven´ a krevn´ı s˚ ul – hexakyanoˇzelezitan draseln´ y. Pro d˚ ukaz iont˚ u ˇzelezit´ ych se pouˇz´ıv´ a ˇzlut´ a krevn´ı s˚ ul – hexakyanoˇzeleznatan draseln´ y.
(c) Chlorid ˇzeleznat´ y nelze pouˇz´ıt, nebot’ okamˇzitˇe reaguje s hexakyanoˇzelezitanem za vzniku berl´ınsk´e modˇri. Chlorid ˇzelezit´ y nelze pouˇz´ıt, nebot’ po osvˇetlen´ı nedoch´ az´ı k jeho redukci na ion ˇzeleznat´ y. D˚ uvodem je nedostateˇcn´ y redukˇcn´ı potenci´al chloridu.
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
9 bod˚ u
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
hν
−−→ 2 [Fe(C2 O4 )2 ]
2−
+
C2 O2− 4
10
−→ 2 Fe2+ + 2 CO2 2 Fe3+ + C2 O2− 4 −
2 [Fe(C2 O4 )3 ]
3− hν
+ 2 CO2
(2)
(1)
4. (a) S citronanem amonno-ˇzelezit´ ym je nutno pracovat v pˇr´ıˇseˇr´ı, nebot’ ultrafialov´e z´aˇren´ı obsaˇzen´e napˇr´ıklad ve sluneˇcn´ım svˇetle ˇci ve svˇetle v´ ybojky zp˚ usobuje oxidaci citronanu na 3-oxoglutar´ at (3-oxo-pentandio´ at) za uvolnˇen´ı oxidu uhliˇcit´eho. Oxidaci citronanu souˇcasnˇe doprov´ az´ı redukce ˇzelezit´eho iontu na ion ˇzeleznat´ y, kter´ y pˇri nejbliˇzˇs´ı pˇr´ıleˇzitosti zreaguje s hexakyanoˇzelezitanem za vzniku berl´ınsk´e modˇri. Jin´ ymi slovy, reakce, na nichˇz je postavena kyanotypie, by probˇehly pˇredˇcasnˇe. ˇ ’avelan se oxiduje na oxid uhliˇcit´ (b) St y, pˇriˇcemˇz redukuje ion ˇzelezit´ y na ˇzeleznat´ y (1), zjednoduˇsenˇe zaps´ano rovnic´ı (2).
Modr´e zabarven´ı sraˇzeniny je zp˚ usobeno jej´ı intenzivn´ı absorbc´ı v ˇcerven´e ˇc´asti spektra. Aby mohla molekula absorbovat svˇetlo ˇci obecnˇe elektromagnetick´e z´aˇren´ı mus´ı v molekule doch´ azet k zmˇenˇe rozloˇzen´ı n´aboje, tedy ke zmˇenˇe dip´ olov´eho momentu. Zmˇena dip´ olov´eho momentu je zde zp˚ usobena pˇrenosem elektronu (charge transfer, CT) mezi atomy ˇzeleza v oxidaˇcn´ım stavu II a III pˇres m˚ ustkov´ y kyanidov´ y ligand. Pr´ avˇe kv˚ uli rychl´emu pˇrenosu n´aboje je nutno povaˇzovat oxidaˇcn´ı ˇc´ısla jednotliv´ ych atom˚ u ˇzeleza pouze za form´ aln´ı.
Pozn´ amka: Historicky se sraˇ zenina vznikl´ a reakc´ı ˇ zeleznat´ eho kationtu s hexakyanoˇ zelezitanem (ˇ cervenou krevn´ı sol´ı) oznaˇ cuje jako Turnbullova modˇr, nicm´ enˇ e studie ukazuj´ı, ˇ ze se jedn´ a o tut´ eˇ z l´ atku, kter´ a vznik´ a reakc´ı ˇ zelezit´ eho kationtu s hexakyanoˇ zeleznatanem (ˇ zlutou krevn´ı sol´ı) – berl´ınskou modˇr.
3. Vznik´ a berl´ınsk´ a modˇr o chemick´em sloˇzen´ı Fe7 (CN)18 (H2 O)14–16 , coˇz lze II form´ alnˇe zapsat jako FeIII 4 [Fe (CN)6 ]3 . 14–16 H2 O a systematicky pojmenovat jako hydr´ at hexakyanoˇzeleznatanu ˇzelezit´eho.
2. P˚ uvodnˇe svˇetl´a m´ısta pˇredlohy jsou exponov´ ana za vzniku modr´e barvy. Neexponovan´ a m´ısta zachov´avaj´ı barvu podkladu, v pˇr´ıpadˇe pap´ıru tedy b´ılou.
1. Kyanotypie dle naˇseho soudu nejpovedenˇejˇs´ı si m˚ uˇzete prohl´ednout na obr´ azku na posledn´ı str´ ance broˇzury.
´ Uloha ˇ c. 4: Kyanotypie Autor: Richard Chudoba
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
heptahydr´ at s´ıranu ˇzeleznat´eho oxid arsenit´ y dusiˇcnan stˇr´ıbrn´ y koloidn´ı zlato sulfid rtut’nat´ y chlorid rtut’nat´ y (dimer) chloridu rtut’n´eho trihydr´ at octanu olovnat´eho oxid olovnato-oloviˇcit´ y Pb(CH3 COO)2 . 3 H2 O Pb3 O4
As2 O3 AgNO3 Au HgS HgCl2 Hg2 Cl2
FeSO4 . 7 H2 O
207/685
207/379
75/198 108/170 197/197 201/233 201/271 201/472
56/278
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
6.
O2N
TNT
NO2
NO2
3
Cl
DDT
Cl
Cl
Cl
Cl
5. 108/170 (dusiˇcnan stˇr´ıbrn´ y) chemick´e vypalov´ an´ı bradavic a dezinfekce oˇc´ı novorozenc˚ u po porodu; 16/44 (oxid dusn´ y) anestetikum.
4. Dural a bronz, nebot’ se jedn´a o slitiny, tud´ıˇz nemaj´ı d´anu molekulovou hmotnost.
3. Pˇred lom´ıtkem je uvedena mol´ arn´ı hmotnost nejtˇeˇzˇs´ıho prvku, kter´ y je ve slouˇceninˇe obsaˇzen, a za lom´ıtkem n´ asleduje mol´arn´ı hmotnost cel´e slouˇceniny. Mol´ arn´ı hmotnost jednotliv´ ych prvk˚ u je zaokrouhlena na jednotky.
minium
olovnat´ y cukr
otruˇs´ık lapis Cassi˚ uv purpur rumˇelka sublim´at kalomel
vitriol zelen´ y
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
(2) (3) (4)
AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3 )2 ]Cl
[Ag(NH3 )2 ]Cl + 2 HNO3 → AgCl + 2 NH4 NO3
NH4 NO3 → N2 O + 2 H2 O
COOH
(1)
EDTA
N
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
N
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
4
Ot´ azka 1 – 0,4 bodu, ot´ azka 2 – 9 bod˚ u, ot´ azka 3 – 0,4 bodu, ot´ azka 4 – 0,3 bodu, ot´ azka 5 – 0,2 bodu, ot´ azka 6 – 0,3 bodu a ot´ azka 7 – 0,4 bodu. Celkem 11 bod˚ u.
7.
HOOC
HOOC
COOH
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
9
Ot´ azka 1 – 3,5 bodu, ot´ azka 2 – 0,2 bodu, ot´ azka 3 – 0,8 bodu, ot´ azka 4 – 0,6 bodu, ot´ azka 5 – 1,5 bodu, ot´ azka 6 – 2 body a ot´ azka 7 – 0,4 bodu. Celkem 9 bod˚ u.
7. Stanoven´ı nebylo u ´plnˇe pˇresn´e, nebot’ spolu s kofeinem byly stanoveny i ostatn´ı alkaloidy obsaˇzen´e v ˇcaji (theobromin, theofylin aj.). Jejich procentueln´ı obsah v ˇcaji je ale oproti obsahu kofeinu zanedbateln´ y, a proto nejsou v´ ysledky natolik zkreslen´e.
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
CH
R
C
R2
P(C6H5)3
R1
R2
C
O
R
CH
P(C6H5)3 R1 R2
C
O
R
CH
P(C6H5)3
− +
−−−−−→ C8 H11 O2 N4 + H + 2 I2 + I −
(3)
(2)
(1)
n V
⇒
n = cV −3
4
3
nS2 O2−
= 2,576 · 10−4 mol
mol (6)
(5)
(4)
8
2,576 · 10−4 · 194 = 3,73 % w= 1,34
(7)
Vyn´ asoben´ım mol´arn´ı hmotnost´ı kofeinu n´ aslednˇe snadno zjist´ıme hmotnostn´ı obsah kofeinu. Pokud z´ıskan´ y v´ ysledek vydˇel´ıme hmotnost´ı vzorku ˇcaje, z´ısk´ ame procentu´ aln´ı obsah kofeinu v ˇcaji:
nkofein =
3
nS2 O2− = 0,05 · 0,0206 = 1,103 · 10
c=
6. V´ıme, ˇze z 1 molu aduktu kofeinu a j´ odu se uvoln´ı 2 moly j´ odu, a d´ ale v´ıme, ˇze 1 mol j´ odu ztitrujeme 2 moly thios´ıranu. Pak tedy v´ıme, ˇze 4 moly spotˇrebovan´eho thios´ıranu odpov´ıdaj´ı 1 molu kofeinu v ˇcaji. Dosazen´ım a n´ aslednou u ´pravou rovnice (4) vypoˇc´ıt´ ame l´ atkov´e mnoˇzstv´ı spotˇrebovan´eho thios´ıranu (5). Z l´ atkov´e bilance v´ıme, ˇze 4 moly spotˇrebovan´eho thios´ıranu odpov´ıdaj´ı jednomu molu kofeinu (6).
2− − I2 + 2 S2 O2− 3 → 2 I + S4 O6
[C8 H11 O2 N4 I4 ] I
+ −
→ [C8 H11 O2 N4 I4 ] I
+ − CH3 OH
C8 H11 O2 N4 + H + 2 I2 + I
+
5. Postup stanoven´ı kofeinu je pops´ an n´ asleduj´ıc´ımi rovnicemi:
4. V organick´e synt´eze se pouˇz´ıv´ a chlorid kyseliny p-toluensulfonov´e, trivi´ alnˇe tosylchlorid. Pouˇz´ıv´ a se k zav´ adˇen´ı p-toluensulfonylov´e (tosylov´e) skupiny, coˇz je velmi dobr´ a odstupuj´ıc´ı skupina pˇri nukleofiln´ı substituci.
R1
O
3. Reakce vzniku l´ atky B z l´ atky A p˚ usoben´ım ˇcinidla X2 se naz´ yv´ a reakce Wittigova. Jej´ı mechanismus je n´ asleduj´ıc´ı:
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
3.
OH
H
H
O
OH
H
OH
H OH
H
opticky aktivn´ı
ˇ cinidlo produkt vzorec
(e) α-d-allofuranosa
OH
H
nen´ı
CH2OH
OH
OH
H
H
OH
H
CH2OH
NaBH4 allitol
(c) Haworth˚ uv vzorec
HO
CH2OH
(a) Fischerova projekce
CH2OH
OH
OH
H
H
OH
H
CHO
5
CH2OH
je
H
H
H
OH
OH
OH
O
CH2OH
OH
OH
OH
OH
COOH
COOH
OH
OH
OH
OH
COOH
nen´ı
H
H
H
H
HNO3 kys. allarov´a
(d) Tollens˚ uv vzorec
H
H
H
H
HOHC
bromov´ a voda kys. allonov´ a H
OH
OH
OH
(b) strukturn´ı vzorec s kl´ınkov´ ymi vazbami
HO
HO
O
2. d-allosa v reprezentaci (lze uznat jak α-, tak β-allosu):
1. d-allosa
7 bod˚ u
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
´ ˇ Uloha ˇ c. 2: Sifra mistra Philosophora Autoˇri: Ondˇrej Demel a Karel Berka
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
6
Ot´ azka 1 – 0,5 bodu, ot´ azka 2 – 2,5 bodu, ot´ azka 3 – 1,5 bodu, ot´ azka 4 – 0,5 bodu, ot´ azka 5 – 1 bod a ot´ azka 6 – 1 bod (a 0,5 bodu bonus). Celkem 7 bod˚ u.
JESTW ZE EXISTUJE PROGRAMOVANI JINAJ BYCH TUHLE TIFRA YAKODOVAYAL OUL DNE – Mangl, O. Ano, programov´ an´ı je hlavnˇe o hled´ an´ı chyb. At’ jich dˇel´ ate co nejm´enˇe.
Coby program´ atory n´ as velice potˇeˇsil i n´ asleduj´ıc´ı vzkaz, o kter´em si mysl´ıme, ˇze zcela pˇresnˇe vystihuje podstatu programov´ an´ı:
RESIM KSICHT TEDY JSEM – Dund´ alek, J.
SYRECKY JSOU LEPSI NEZ OBOJI – Pˇenkava, V. ˇ SEX IS STILL BETTER – Svec, P.
6. Na tento vzkaz jste n´ am nˇekteˇr´ı poslali zaj´ımav´e odpovˇedi. Nejlepˇs´ı byly tyto:
KSICHT is better than chocolate. – KSICHT je lepˇs´ı neˇz ˇcokol´ ada.
ˇ 5. Sifra je zaloˇzena na znam´e Caesarovˇe posuvn´e ˇsifˇre, kter´ a pˇrek´odov´ av´ a vzkaz pomoc´ı pˇrevodu p´ısmen na ˇc´ısla, ta jsou pak posunuta o jedno fixn´ı kl´ıˇcov´e ˇc´ıslo/p´ısmeno (napˇr. A posunuje o 1 pole). Posunut´ a ˇc´ısla jsou pak opˇet pˇrevedena na p´ısmena. Jedinou zmˇenou v naˇsem pˇr´ıpadˇe bylo pouˇzit´ı jednoho slova (ALLOSA) m´ısto jednoho p´ısmena, takˇze se kaˇzd´ a ˇsestice p´ısmen pˇrek´ odov´avala s pomoc´ı kl´ıˇce 1-12-12-15-19-1. V´ ysledn´ y vzkaz tedy byl:
4. Existuje 23 , tedy 8, jin´ ych aldos se stejn´ ym konstituˇcn´ım vzorcem a opaˇcnou konfigurac´ı na uhl´ıku ˇc´ıslo 3.
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
C2
O
A
O
O
X1
P
Cl
D
O
B
O O
X2
P
E
O
C1
O
L´ atka D se trivi´ alnˇe naz´ yv´ a β-damascenon a von´ı po jablk´ ach.
O
O
O
7
Obr´ azek 1: linalool
OH
2. Dalˇs´ı vonnou l´ atkou je napˇr´ıklad linalool, kter´ y von´ı po kvˇetin´ ach.
1.
9 bod˚ u
Korespondenˇ cn´ı Semin´ aˇr Inspirovan´ y Chemickou Tematikou
´ ˇ Uloha ˇ c. 3: Cajov´ e opojen´ı ˇ unek Autor: Ondˇrej Sim˚
roˇ cn´ık 7, s´ erie 4
