Chemiearbeit- Übungsaufgabe der Arbeit

Wissenschaft Chemie
#1

Wir schreiben demnächst eine Chemiearbeit und diese Aufgabe sollen wir durchrechnen:

Sie stellen selbst Limonade her.
Dazu verwenden sie 20m³ Wasser (H2O), 2600 Kilogramm Glucose (C6H12O6)und 1200 Kilogramm Zitronensüre (C6H8O7. Ihr Körper enthält 45 Liter Wasser. Sie trinken 0,3 Liter dieser Limonade. Ihnen werden 15ml Blut entnommen, nach dem sie die Limonade tranken. Wie viel Zitronensüre aus de Limonade stammend, enthält die Körperflüssigkeitsprobe? (Annahme: Bis zu Flüssigkeitabnahme wurde keines der Moleküle im Körper chemisch verändert).
Sowohl Glucose als auch Zitronensäure werden im Energiestoffwechsel des menschlichen Körpers „verbrannt“. Formulieren sie für die Verbrennung der Zitronensäure im menschlichen Körper eine Wortgleichung oder ein Reaktionsschema mit Formeln. (Beachten sie dabei bitte die stöchiometrischen Verhältnisse!).

wär super, wenn das mal jemand lösen könnte, und/oder erklären könnte, wie dies funktioniert. (-:

#2

Kann so gar nicht beantwortet werden. Wenn das Wasser mit dem Traubenzucker und der Z.säure gemischt wird, dann führt das zwar zu einem Gesamtgewicht von 23800kg, aber nicht zu 20m³,oder zu 23800m³.

Es ist also mit dem Gesamtgewicht zu rechnen. Der Anteil der Z.sre beträgt ca. 5,04%. Getrunken werden 300ml, also werden 15,12ml bzw. g Z.sre aufgenommen.
Wenn man unterstellt, dass die 300ml komplett ins Blut übergehen oder zumindest die Z.sre, dann hat man jetzt 45,0152L Wasser im Körper. Darin sind ca. 0,034% Z.säure.
0,034% von 15ml Blutprobe sind 0,0051g Z.sre.

Verbrennung Z.sre: 2 C6H8O7 + 9O2 --> 12 CO2 + 8 H2O

C’est ca

#3

Limo: 20m3 = 20000l
+1200kg Citr.sre. macht in 0,3l Limo = 18g Citr.sre.
mit 45l Wasser gemischt, macht45,3l Mischung.
Davon 0,015l Probe.
Diese enthält also 6,24mg Citr.sre.

Verbrennung:
C6H8O7 + 9/2 O2 —> 6CO2 + 4H2O

Gruß Bernd

#4

Hallo,

Das ist natürlich eine reine Scherzaufgabe, die keinesfalls sinnvoll zu lösen ist.

Wenn Du sie trotzdem lösen willst:

Annahme 1:
ausgehend von der Bedingung „Annahme: Bis zu Flüssigkeitabnahme wurde keines der Moleküle im Körper chemisch verändert" bleibt die Zitronensäure also Zitronensäure und die Glucose Glucose. Die Umwandlung von Glucose in Zitronensäure ist ja offensichtlich ausdrücklich ausgeschlossen.

Dann ist das recht simpel: 20 Kubikmeter sind 20 000 Liter.
Aber wie viel Limonade ergibt diese Rezeptur überhaupt? Sicherlich mehr
als 20 Kubikmeter und weniger als 23,8 Kubikmeter. Dazwischen ist keine
Aussage möglich.

Annahme 2:
Rechnen wir einfach mal mit 20 000 Litern weiter:

Dreisatz: Wenn 20 000 Liter Limonade 1200 kg Zitronensäure enthalten,
wieviel Zitronensäure sind dann in 0.3 Litern enthalten? Ich nenne das Ergebnis mal
x1
(1200 kg / 20 000 l * 0.3 l = x1)

So viel Zitronensäure nimmst Du also auf.

Jetzt enthält Dein Körper 45 l Wasser.

Annahme 3:
Wenn wir annehmen, dass die dieses „Wasser“ im ganzen Körper exakt
dieselben Ionen gelöst hat, den selben pH-Wert hat und vor allem für die Zitronensäure gleich gut zugänglich ist (Was im Körper natürlich nicht der Fall ist)

Unter mittlerweile also der 3. unrealistischen Annahme haben wir also nun
x1 Zitronensäure auf 45l Wasser.

Nun werden 15 ml also 0.015 l Blut entnommen.

Tja, wieviel Wasser mag Blut wohl enthalten? Keine Ahnung!

Annahme 4
Ich denke, dass vielleicht so die Hälfte des Blutes aus Plasma besteht, davon sind vermutlich 9/10 Wasser. Macht also insgesamt in 0.015 l Blut ein Plasmavolumen von
0.0075 l, davon 90% sind also 0,00675 l.

Naja, das ist dann mit nun also schon der 4. unsinnigen Annahme wieder ein Dreisatz:
x2 = x1 / 45 l * 0,00675l

So viel Zitronensäure enthält die Probe dann also.

Was der Unsinn soll, müsst ihr selber rausfinden, ich habe da keine Vorstellung.

Zu den Reaktionsgleichungen:
Schaut einfach hier bei Prof. Blume:

http://www.chemieunterricht.de/dc2/wsu-bclm/kap_03a.htm

vlg

Timm

#5

Sei mir nicht böse, aber ich glaube nicht, das diese Seite fürs Lösen deiner Hausaufgaben zuständig ist…

Zum Part 1:
Berechne, zu wie viel (Masse)Prozent die Limonade aus Zitronensäure bzw. Zucker besteht. Dann Berechne wie viel Zucker (bzw. Zitronensäure) in 300 g enthalten sind. Nun noch die Frage, wie viel Blut sind im Körper, darauf verdünnt sich nämlich diese Menge Zitronensäure bzw. Zucker. Und dann werdnen 15 mL Blut entnommen…

Zum Part 2:
Ich habe gerade kein Lehrbuch zur Hand, um die Antwort daraus abzuschreiben, aber ich bin sicher, das der Glucose/Citrat-Stoffwechsel bestimmt wortwörtlich in deinem Schulbuch erklärt wird. Am Edne „verbrennt“ alles zu CO2 und H2O. Daraus kannst du sehen, wie viel Sauerstoff du für diese Reaktion benötigst.

Tut mir leid, das war bestimmt nicht deine Wunschantwort. Vielleicht präsentiert ein anderer Experte die fertige Lösung.
Körper

#6

dafuq?!

Jaja, die Schule :smiley: - Seltsame Lehrer stellen seltsame Aufgaben.
Glaub mir, soetwas wirst du nie mehr brauchen, also muss ich dir
leider mitteilen, dass ich keine Ahnung habe :wink:

Trotzdem noch frohe Weihnachten und nen guten Rutsch (:

#7

Es ergibt sich eine Gesamtmenge an Limonade von 23.800 kg; davon sind die 1200kg Zitronensäure 5,04%.
wenn 300ml Limonade getrunken werden, werden entsprechend 15,12 ml Zitronensäure aufgenommen.
45kg Körperwasser +300ml Limonade ergeben 45300ml Körperflüssigkeit. werden daraus 15ml Blut entnommen so sind das insgesamt nur 0,033 % der Gesamtmenge, bezogen auf den Zitronensäuregehalt nur 0,00495ml Zitronensäure.

Für die Verbrennung im Körper ist der Zitronensäurezyklus eine nicht ganz einfache Veranschaulichung. Letztlich geht es darum, Zitronensäure schrittweise abzubauen um die freiwerdende Energie auf ADP und NADPH zu speichern und zu transportieren. Wie das stöchometrisch zu belegen ist, entzieht sich leider auch meiner Erkenntnis.

#8

Hallo Lu.Ma.,

ich will es Dir nicht vorrechnen, sondern erklären.
Zunächst musst Du ausrechnen, wieviel Zitronensäure in 0,3 l Limonade enthalten ist.
Diese Menge an Zitronensäure trinkst Du mit der Limonade und sie verteilt sich auf 45,3 l Wasser in Deinem Körper (45 l + 0,3 l aus der Limonade). Dann musst Du also nur noch ausrechnen, wieviel Zitronensäure in 15 ml Körperwasser gelöst sind (wir nehmen an dass Blut nur aus Wasser besteht).

Wenn Glucose oder Zitronensäure im Körper „verbrannt“ wird, entsteht daraus Kohlendioxid CO2 und Wasser H2O. In C6H12O6 sind 6 Kohlenstoffatome vorhanden, daraus werden also 6 CO2 Molekuele. Aus den 12 Wasserstoff werden 6 H2O Molekuele. Die 6 CO2 und 6 H2O Molekuele enthalten insgesamt 18 Sauerstoffatome. 6 Davon stammen aus der Glucose, weiter 12 werden noch aus der Luft benötigt. Da Sauerstoff als O2 in der Luft vorliegt, braucht man noch 6 O2. Die gesamte Gleichung lautet
C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O

Mit der Zitronensäure ist es so ähnlich. Wenn Du es ähnlich wie oben nachrechnest, wirst Du merken, dass Du noch 9 Sauerstoffatome aus der Luft benötigst, also 4,5 O2. Es gibt aber keine halben Sauerstoffmolekuele, d.h, Du musst die ganze Gleichung mit 2 multiplizieren, damit sich ganzzahlige Werte ergeben?

Ist das klar?
Wenn nicht, melde Dich nochmal.

Gruesse,
MaLi