Antwoorden Toets Chemie 2008

Tentamen Inleiding Scheikunde
voor anesthesiemedewerkers i.o. en operatie-assistenten i.o.
Antwoorden
19 maart 2008
docent: drs. Ruben E. A. Musson
Deze toets bestaat uit 25 vragen waarvan sommige open zijn. Het gebruik van BINAS, Periodiek
Systeem en rekenmachine is toegestaan. U mag ook uw aantekeningen raadplegen. Alle ander
materiaal is verboden. Pennen worden gedoogd. Veel succes!
1
1.
Welke formule is niet correct?
a)
F2
b)
Cl2
c)
Ne2
neon is een edelgas (volle buitenste schil, vormt geen bindingen)
d)
H2
de rest zit in het rijtje van 7
2.
De juiste formule voor aluminiumsulfide is
a)
AlS2
b)
Al2S
c)
Al3S2
d)
Al2S3
aluminium 3+, zwavel 2–. evenveel + als – lading nodig
3.
Titaandioxide wordt als felwitte kleurstof onder meer toegevoegd aan tandpasta. Wat is de formule
van titaandioxide?
a)
TiO2
titanium 4+, zuurstof 2–
b)
Ti2O
c)
TiO
d)
TiO3
4.
Welke coëfficiënt moet op de plaats van het vraagteken staan:
…Cr2O3 + ?H2 …Cr + …H2O
in college behandeld. op de plaats van ? komt 3 te staan. geen verder vermenigvuldigen nodig
5.
Het kookpunt van radon (Rn) ligt … dan dat van argon (Ar)
a)
hoger
b)
lager
c)
radon en argon zijn gassen en hebben daarom geen kookpunt
d)
ongeveer gelijk
kookpunt wordt bepaald door krachten tussen deeltjes. hier geen H-bruggen, dus alleen
vanderwaals. vanderwaalskrachten zijn sterker bij grotere deeltjes (verderop in P.S.) dus ligt
het kookpunt van radon hoger
6.
Welke krachten zijn in eerste instantie verantwoordelijk voor het feit dat het kookpunt van ethanol
maar liefst 167 graden Celsius hoger ligt dan dat van ethaan?
verschil tussen de twee structuren is de –OH groep in ethanol (structuren zijn regelmatig
langsgeweest tijdens college). –OH groep maakt waterstofbruggen mogelijk.
7.
Het merendeel van het ijzer in ons bloed is gebonden aan het eiwit hemoglobine. In welke andere
vorm is ijzer oplosbaar in bloed?
a)
als Fe2+
b)
als Fe2
c)
als Fe
d)
als Fe2–
vraag uit tentamen vorig jaar. ijzer is alleen in geladen vorm oplosbaar. het is een metaal, dus
positieve ionen.
8.
Sommige medische instrumenten kunnen gesteriliseerd worden door ze enige tijd in een oplossing
van waterstofperoxide (H2O2) te leggen. Waterstofperoxide wordt doorgaans koel en donker
bewaard, omdat het onder invloed van licht en warmte gemakkelijk een reactie aangaat volgens
2H2O2 → 2H2O + O2. Hoe noemen we dit type reactie?
a)
verbrandingsreactie
b)
zuur/base-reactie
c)
ontledingsreactie
d)
allergische reactie
2
vraag uit tentamen vorig jaar. er is geen reactie met zuurstof of protonoverdracht, dus blijft
ontleding over
9.
Bereken pH van een 0,06 M Al(OH)3-oplossing.
meerdere malen ter sprake gekomen op college. eerst reactievgl opstellen van het
oplossingsproces. daaruit blijkt dat uit 0,06 mol van deze stof 0,18 mol hydroxide-ionen
ontstaan.
via pOH de pH berekenen. pOH = -log 0,18 = 0,74. pH = 14 – 0,74 = 13,3
Ketamine
Ketamine is een tamelijk kortwerkend anestheticum dat dissociatieve analgesie
veroorzaakt: de patiënt lijkt wakker te zijn en naar het plafond te staren, maar hij
is zich niet bewust van (pijn)prikkels. Bij intraveneuze inspuiting van 2 mg/kg
ketamine wordt doorgaans binnen een halve minuut algehele anesthesie bereikt.
10.
Verklaar de zeer snelle inwerking van ketamine met een chemisch argument.
bloed-hersenbarrière is apolair. ketamine is grotendeels apolair (hydrofoob,
niet goed oplosbaar in water maar wel in vet) en niet extreem groot, dus zal gemakkelijk de
hersenen bereiken
Ketamine wordt toegediend in een licht zure oplossing (pH 4). In deze oplossing komt ketamine
voor als “ketamine-HCl”.
11.
Wat voor gevolg heeft het aanzuren van de oplossing voor de oplosbaarheid van ketamine? Leg je
antwoord uit.
op zich inderdaad een vraag uit de biofarmacie (drug delivery), maar een soortgelijke opgave
(over midazolam) stond in de extra oefenopgaven! aanzuren zorgt voor protonering van –NH–
tot –NH2+– en daarmee betere oplosbaarheid in water. eenmaal in het lichaam, waar de pH 7,4
is, wordt deze H+ er weer afgehaald
Het Geneesmiddelenrepertorium geeft als gebruiksaanwijzing voor ketamine de volgende instructies:
Ketalar 50: om een oplossing bevattende 1 mg ketamine per ml te maken, voegt men x ml
van de Ketalar 50 mg/ml oplossing toe aan 500 ml 5% dextrose of 0,9% fysiologisch zout
oplossing. Indien aseptisch bereid is deze oplossing 24 uur bij kamertemperatuur (1525°C) houdbaar. Indien niet aseptisch bereid is deze oplossing maximaal 24 uur houdbaar
in de koelkast (2-8°C) en maximaal 12 uur bij kamertemperatuur (15-25°C).
12.
Welk getal hoort op de plaats van de x te staan?
van 50 mg/mL naar 1 mg/mL is 50x verdunnen. in 500 mL dextrose moet je dus
(500/50) = 10 mL ketalar 50 mg/mL oplossen
13.
Bereken de concentratie dextrose (C6H12O6) in 5% dextrose-oplossing, uitgedrukt in mol/L.
dit type opgaven is regelmatig voorbij gekomen tijdens de colleges. eerst massapercentage
toepassen, dan massa omrekenen naar aantal deeltjes mbv de molmassa.
stel 5% is 5 g per 100 g, dus 50 g dextrose per liter oplossing. de molmassa kun je mbv het
periodiek systeem bepalen; deze bedraagt 180 g / mol.
50/180 = 0,28 mol. we hebben het de hele tijd over 1 L, dus de concentratie dextrose is
0,28 mol/L.
3
Jodium
Jodium wordt vanwege zijn bactericide werking veel gebruikt als desinfectans. Normaliter wordt
jodium opgelost in ethanol. We spreken dan van jodiumtinctuur.
14.
Welke bewering is correct?
a)
jodium is goed oplosbaar in water want het kan waterstofbruggen vormen
b)
jodium is goed oplosbaar in water want het kan geen waterstofbruggen vormen
c)
jodium is niet goed oplosbaar in water want het kan waterstofbruggen vormen
d)
jodium is niet goed oplosbaar in water want het kan geen
waterstofbruggen vormen
geen mogelijkheid tot H-bruggen betekent niet goed oplosbaar in water. uit alle tekst blijkt al
dat jodium slecht oplosbaar is in water. het niet kunnen vormen van H-bruggen kun je uit de
structuur afleiden.
Povidonjood (betadine) is een speciale toepassing van jodium,
waarbij de jodiummoleculen verpakt zitten tussen de ringen van aan
elkaar geschakelde vinylpyrrolidonmoleculen (povidonketens). Dit
complex is wateroplosbaar en geeft zijn jodium geleidelijk af.
Omdat waterige oplossingen minder ‘prikken’ in wondjes dan
alcoholische, wordt het opbrengen van betadine als minder onprettig
ervaren dan jodiumtinctuur.
Polyvinylpyrrolidon (PVP) is ook het actieve bestanddeel van haargel, enveloplikrandjes en (tot voor
kort) Pritt-stiften. PVP trekt water aan en vormt dan een plakkerige laag.
15.
PVP bevat geen OH- of NH-groepen maar is toch goed oplosbaar in water. Geef hiervoor een
mogelijke verklaring.
dit is een moeilijke vraag. O en N atomen kunnen wel H-bruggen ontvangen. het molecuul kan
dus eigenlijk alleen “passieve” H-bruggen vormen.
Povidonjood bevat in droge vorm ongeveer 10 massa% jodium.
16.
Bereken hoeveel mol jodium aanwezig is in 100 mL van een 50 mg/mL betadineoplossing.
100 mL van 50 mg/mL geeft al 5000 mg = 5 g betadine.
van deze 5 g is 10 massa% jodium, dus 500 mg.
de molmassa van jodium is 2x127 = 254 g/mol.
500 mg komt dan overeen met 0,5 / 254 = 1,97 mmol
4
Chinees restaurant
17.
Bij langdurig overgeven loopt een patiënt door verlies van H+ (maagzuur) het risico op
a)
metabole acidose
b)
respiratoire acidose
c)
metabole alkalose
d)
respiratoire alkalose
verlies van zuur, dus alkalose. heeft niks met de ademhaling te maken, dus metabool.
18.
Omdat met het braaksel ook bepaalde negatieve ionen verloren gaan, zullen de nieren HCO3–
vasthouden om de ionenbalans te handhaven. Welke negatieve ionen worden bedoeld?
a)
waterstofcarbonaat
b)
sulfaat
c)
chloride
d)
oxide
maagzuur = zoutzuur = H+ + Cl19.
Wat voor gevolg heeft het verlies van deze ionen voor het verloop van de bij vraag 17 ingetreden
toestand?
a)
deze blijft onveranderd
b)
deze verergert
c)
deze wordt gecompenseerd
verlies van chloride zorgt ervoor dat de nieren waterstofcarbonaat (base!) gaan vasthouden om
de negatieve ionenbalans te handhaven. dit verergert de alkalose.
Vitamine C
Hieronder is de structuurformule van vitamine C (ascorbinezuur) afgebeeld.
20.
Geef de molecuulformule van vitamine C.
dit is gewoon tellen. C6H8O6
21.
Mary-Kate en Ashley willen 50 mL van een 0,1 M vitamine C oplossing maken. Hoeveel g vitamine
C hebben zij daarvoor nodig?
0,1 mol per liter is 5 mmol per 50 mL (delen door 20). de molmassa haal je uit de
molecuulformule van de volgende vraag. 6x12 + 8x1 + 6x16 = 176.
5 x 176 = 880 mg = 0,88 g
Deze 0,1 M oplossing van vitamine C heeft een pH-waarde van 2,6. Blijkbaar is vitamine C een
zuur, ook al is dit niet direct zichtbaar in de structuurformule.
22.
Wat gebeurt er met de pH van deze oplossing als we deze 1 op 1 verdunnen met water?
a)
deze stijgt
b)
c)
deze daalt
deze blijft hetzelfde
5
verdunnen zorgt voor groter volume. concentratie (mol per volume) zal dus afnemen, en de pH
zal richting de 7 gaan.
23.
Ashley verdeelt de 50 mL 0,1 M vitamine C oplossing over twee bekerglazen en meet nogmaals de
pH. Welke waarde geeft de pH-meter nu aan?
2,6. hetzelfde als eerst. beide oplossingen hebben dezelfde samenstelling (het gaat om de
concentratie!) als de oorspronkelijke.
De meeste dieren zijn in staat om zelf in hun vitamine C behoefte te voorzien; zij zijn in staat dit
vitamine aan te maken uit glucose. Daarvoor is een reeks chemische omzettingen nodig. Mensen,
mensapen en cavia’s zijn afhankelijk van vitamine C uit voeding: bij hen loopt de omzetting van
glucose tot vitamine C vast omdat zij een bepaalde verbinding missen.
24.
Wat voor soort verbinding wordt bedoeld?
het soort verbinding dat alle chemische omzettingen in ons lichaam katalyseert: een enzym
25.
Wat gebeurt er met vitamine C die je te veel binnenkrijgt?
a)
deze wordt opgeslagen in vetweefsel
b)
deze wordt uitgeademd
c)
deze wordt uitgeplast
d)
deze wordt omgezet in suikers
vitamine C lost uitstekend op in water. omzetten in suikers kan niet (als de weg heen niet lukt,
lukt de weg terug ook niet) dus het wordt vrolijk uitgeplast.
EINDE
6