53 A12 Im Blut wird Kohlenstoffdioxid in gelöster Form, als Kohlensäure und als Hydrogencarbonat-Ion transportiert. a) Geben Sie die zugehörigen Gleichgewichtsreaktionen an und berechnen Sie das Verhältnis c(H2CO3)/c(HCO3–), wenn der pH-Wert des Blutes den Wert 7,36 einnimmt. b) Erläutern Sie mithilfe von Reaktionsgleichungen, warum das Ausatmen von Kohlenstoffdioxid den pH-Wert im Blut ansteigen lässt. A13 In B1 sind Angaben über handelsübliche Essigessenz zu lesen. a) Erläutern Sie unter Verwendung geeigneter Fachbegriffe und Reaktionsgleichungen die auf dem Etikett erwähnten Hinweise zur Verwendung von Essigessenz. b) Berechnen Sie die Konzentration der Essigsäure in Essigessenz unter der Annahme, dass die Dichte von Essigessenz 1 g/mL beträgt. c) Ermitteln Sie den pH-Wert von Essigessenz rechnerisch und mittels pH-Papier und vergleichen Sie. A14 Bei Durchfallerkrankungen wird vor allem alkalische Darmflüssigkeit ausgeschieden, wodurch der pHWert im Körper sinkt. Eine Abweichung des pH-Werts im Blut um 0,5 vom Normalwert pH = 7,36 kann tödlich sein. Berechnen Sie den Faktor, um den die Konzentration der Oxonium-Ionen höchstens steigen darf. A15 Eine gesteigerte Atemaktivität (Hyperventilation) führt zu einem Anstieg des pH-Werts im Blut. Symptome dieser respiratorischen Alkalose sind z.B. Schwindel und Muskelkrämpfe. Erläutern Sie, warum das Einund Ausatmen in eine vorgehaltene Plastiktüte einem Patienten rasch helfen kann. A16 Der saure Geschmack von Rhabarber beruht auf seinem Gehalt an Oxalsäure HOOCCOOH mit pKS1 = 1,42, pKS2 = 4,29 (vgl. S. 35, B3). a) Berechnen Sie den pH-Wert von 100 mL eines Rhabarberextrakts, der 500 mg Oxalsäure enthält. Berücksichtigen Sie dabei nur die erste Protolysestufe. b) Auf der Basis von Oxalsäure kann eine Pufferlösung hergestellt werden. Formulieren Sie die Vorgänge, die beim Abpuffern zugesetzter Base ablaufen. c) Begründen Sie, in welcher Konzentration die Pufferbase vorliegen muss, wenn die Konzentration der Puffersäure c = 0,7 mol/L beträgt. A17 Sorbinsäure H3C(CH)4COOH mit pKS = 4,76 ist als Konservierungsmittel (E 200) erst dann wirksam, wenn mehr als 2% der Säure nicht protolysiert vorliegen. Berechnen Sie, welcher pH-Wert bei einem Lebensmittel nicht überschritten sein darf, das mit dieser Säure konserviert wurde. A18 Natriumbenzoat C6H5COONa(s) wird als Konservierungsstoff für Ketchup, Mayonnaise u.a. verwendet. Im Magen (pH = 1,4) stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Benzoesäure C6H5COOH und BenzoatIonen C6H5COO% ein. Berechnen Sie das Verhältnis c(C6H5COOH)/c(C6H5COO%) im Magen nach dem Verzehr von Pommes frites mit Ketchup (Hinweis: pKS(C6H5COOH) = 4,2). A19 Die Titrationen von frisch gepresstem Zitronensaft und frisch gepresstem Orangensaft liefern recht unterschiedliche Ergebnisse (vgl. V2, S. 20). Begründen Sie, warum das nicht im Widerspruch zu dem in B2 dargestellten Befund stehen muss. KOM PETENZEN TRAINIEREN Protolysegleichgewichte – Konzentrationsbestimmungen B1 Etikett auf einer Flasche Essigessenz B2 Die pH-Werte einer frisch angeschnittenen Orange und einer frisch angeschnittenen Zitrone sind fast gleich. 3377_01_01_2012_Kap1_018_057 23.09.14 06:25 Seite 53 Nu r z u Pr üf zw ec ke n Ei ge nt um d es C .C . B uc hn r V er la gs