Test na Tlumivé roztoky (pufry)

Otázka 1: Odvození Hendersonovy–Hasselbalchovy rovnice vychází z disociační konstanty slabé kyseliny (Ka).

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Podle studijních materiálů, odvození Hendersonovy–Hasselbalchovy rovnice skutečně vychází z disociační konstanty slabé kyseliny (Ka), která je definována jako Ka = [H⁺] · [A⁻] / [HA].

Otázka 2: Které tvrzení správně popisuje mechanismus, jakým pufrový roztok odolává změnám pH po přidání silné kyseliny?

A. Přidané H⁺ ionty reagují s konjugovanou zásadou pufru a vytvářejí slabou kyselinu.

B. Přidané H⁺ ionty jsou z roztoku odstraněny srážením s nerozpustnou solí.

C. Slabá kyselina pufru se disociuje za vzniku dalších H⁺ iontů, které neutralizují přidané H⁺ ionty.

D. Přidané H⁺ ionty reagují s vodou za vzniku neutrálních molekul H₃O⁺.

Vysvětlení: Mechanismus účinku pufru spočívá v tom, že obě jeho složky jsou schopny reagovat s přidanými H⁺ nebo OH⁻ ionty, a tím je odstraňovat z roztoku. Konkrétně při přidání silné kyseliny (H⁺) reagují tyto H⁺ ionty s konjugovanou zásadou pufru (např. CH₃COO⁻) za vzniku slabé kyseliny (např. CH₃COOH), která se jen minimálně disociuje, čímž se zabrání výraznému poklesu pH. Ostatní možnosti neodpovídají popisu mechanismu v předložených studijních materiálech.

Otázka 3: Když je koncentrace slabé kyseliny (HA) desetkrát vyšší než koncentrace její konjugované zásady (A⁻), je pH pufru o jednu jednotku vyšší než pKa.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Hendersonova-Hasselbalchova rovnice je pH = pKa + log([A⁻] / [HA]). Pokud je koncentrace slabé kyseliny (HA) desetkrát vyšší než koncentrace její konjugované zásady (A⁻), pak poměr [A⁻] / [HA] je 1/10, což je 0,1. Logaritmus z 0,1 je -1. Tedy pH = pKa + (-1), což znamená, že pH pufru je o jednu jednotku nižší než pKa, nikoli vyšší.

Otázka 4: Proteinový pufr v krvi udržuje pH tak, že aminokyseliny a proteiny fungují jako silné kyseliny a zásady.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Podle studijních materiálů aminokyseliny a proteiny v proteinovém pufru fungují jako slabé kyseliny a zásady, nikoli silné.

Otázka 5: Které tvrzení správně popisuje vztah mezi pH a pKa pufrovacího roztoku na základě Hendersonovy–Hasselbalchovy rovnice a definice pKa?

A. pH je vždy vyšší než pKa, pokud je přítomna konjugovaná zásada.

B. Hodnota pH pufru se rovná pKa kyseliny tehdy, když je koncentrace slabé kyseliny stejná jako koncentrace její konjugované zásady.

C. pKa je hodnota pH, při které pufr přestává fungovat.

D. pH je záporný dekadický logaritmus disociační konstanty kyseliny (Ka).

Vysvětlení: Základní definice pKa uvádí, že pKa je hodnota pH, při které je koncentrace slabé kyseliny rovna koncentraci její konjugované zásady ([HA] = [A⁻]). Hendersonova–Hasselbalchova rovnice (pH = pKa + log([A⁻] / [HA])) pak potvrzuje, že pokud jsou [HA] a [A⁻] stejné, člen log([A⁻] / [HA]) se rovná log(1), což je 0. V takovém případě je tedy pH = pKa. Ostatní možnosti jsou nesprávné: pH není vždy vyšší než pKa, pKa není bod, kdy pufr přestává fungovat, a pH není záporný dekadický logaritmus Ka (to je pKa).