KWALIFIKACJA CHM4 - TEST WIEDZY NR 12

PYTANIE NR 34.
Podczas oznaczania ilościowego aminokwasów metodą ninhydrynową, używasz roztworu aminokwasów o stężeniu 1 mM. Jeżeli absorbancja roztworu wynosi 0,6, to jaka jest molarność aminokwasów w 1 L roztworu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Molarność to liczba moli substancji w 1 L roztworu. W treści podano, że używany roztwór aminokwasów ma stężenie 1 mM, więc w 1 litrze roztworu molarność wynosi nadal 1 mM. Absorbancja 0,6 opisuje intensywność pochłaniania światła i nie "zmienia" stężenia.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu kluczowe jest rozróżnienie dwóch pojęć: stężenia molowego (molarności) i absorbancji.

Molarność (mol/L) mówi, ile moli substancji znajduje się w 1 litrze roztworu. Jednostka mM oznacza milimol na litr, czyli 10-3 mol/L. Skoro w treści podano, że używany roztwór aminokwasów ma stężenie 1 mM, to molarność w 1 L tego roztworu wynosi po prostu 1 mM (to jest dana właściwość składu roztworu).

Absorbancja (tu: 0,6) jest wynikiem pomiaru optycznego – informuje, jak silnie roztwór pochłania światło przy danej długości fali. W metodzie ninhydrynowej powstaje barwny produkt (kompleks Ruhemannsa), który ma maksimum absorpcji około 570 nm. Absorbancja może być używana do wyznaczania nieznanego stężenia na podstawie prawa Lamberta-Beera i/lub krzywej kalibracyjnej, ale tylko wtedy, gdy stężenie nie jest podane i mamy dane kalibracyjne (np. zależność A od c dla wzorców) oraz stałe pomiarowe.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 0,6 mM – to typowy błąd utożsamienia wartości absorbancji z jednostką stężenia; absorbancja nie ma jednostki mM.
  • 1,6 mM – wynika z nieuzasadnionego "dodania" absorbancji do stężenia; liczby opisują różne wielkości fizyczne/chemiczne.
  • 0,4 mM – sugeruje arbitralne przekształcenie danych bez podstaw (brak współczynnika ε, długości drogi l lub krzywej kalibracyjnej).

W praktyce laboratoryjnej roztwór o znanym stężeniu (np. 1 mM) służy jako wzorzec do kalibracji lub kontroli poprawności reakcji i pomiaru. Sama informacja o absorbancji nie zmienia składu roztworu, a jedynie opisuje uzyskany sygnał analityczny.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Molarność to liczba moli substancji w 1 litrze roztworu (mol/L). Jednostka mM oznacza milimol na litr, czyli 10-3 mol/L. Jeśli roztwór ma 1 mM, to w każdym 1 L roztworu jest 1 mmol danej substancji.
Absorbancja jest wielkością opisującą pochłanianie światła (sygnał pomiarowy) i nie ma jednostki mM. Stężenie opisuje skład roztworu (mol/L). Bez krzywej kalibracyjnej i danych z prawa Lamberta‑Beera nie da się przeliczyć samej absorbancji na stężenie.
Metoda ninhydrynowa polega na reakcji ninhydryny z grupą aminową aminokwasu. Powstaje barwny produkt (tzw. fiolet Ruhemannsa), którego intensywność można mierzyć spektrofotometrycznie, zwykle przy maksimum absorpcji około 570 nm.
Prawo Lamberta‑Beera wykorzystuje się wtedy, gdy chcemy wyznaczyć nieznane stężenie na podstawie absorbancji, znając parametry pomiaru i zależność A od c (często przez krzywą kalibracyjną). Gdy stężenie jest podane wprost, nie ma potrzeby wykonywania takich obliczeń.
Najpierw oblicza się potrzebną ilość substancji z definicji stężenia (mole na litr) i masy molowej, a następnie odważa i rozpuszcza w kolbie miarowej do kreski. W praktyce często sporządza się roztwór macierzysty o wyższym stężeniu i wykonuje rozcieńczenia do 1 mM.
Tak. Absorbancja zależy nie tylko od stężenia, ale też od warunków pomiaru i reakcji: długości drogi optycznej kuwety, długości fali, jakości odczynnika, czasu reakcji, temperatury czy mętności próbki. Dlatego wzorce i kontrola warunków są tak ważne w pracy analityka.
Najczęściej: (1) utożsamianie absorbancji ze stężeniem, (2) wykonywanie działań na liczbach "z treści" bez sensu chemicznego, (3) pomijanie faktu, że do wyznaczenia stężenia z absorbancji potrzebna jest kalibracja lub znane parametry równania Lamberta‑Beera.
Oznacza to, że w objętości 1 litra znajduje się 1 milimol substancji (aminokwasów) rozpuszczonej w rozpuszczalniku. To opis składu roztworu, niezależny od tego, jakim aparatem i z jakim wynikiem absorbancji go zmierzysz.
Krzywa wzorcowa pozwala powiązać sygnał analityczny (np. absorbancję po reakcji z ninhydryną) ze znanym stężeniem wzorców. Dzięki temu można obliczyć stężenie aminokwasów w próbkach nieznanych, gdzie nie da się go odczytać "z definicji".
Sprawdź, czy zadanie podaje dane do przeliczeń: współczynnik absorpcji molowej ε, długość drogi optycznej l lub tabelę/krzywą kalibracyjną. Jeśli stężenie roztworu jest już podane, a brak danych kalibracyjnych, zwykle nie wykonuje się obliczeń z absorbancji.
info

Około 75% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

Eksperci podkreślają: "Molarność to liczba moli substancji w 1 L roztworu."

Źródła:

  • D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch, "Principles of Instrumental Analysis" (rozdziały: spektrofotometria UV-Vis, prawo Lamberta-Beera), Cengage Learning
  • D. C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis" (rozdziały: metody spektrofotometryczne, kalibracja i krzywe wzorcowe), W. H. Freeman
  • J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, "Biochemistry" (części dotyczące aminokwasów oraz reakcji wykrywania/oznaczania grup aminowych), W. H. Freeman

Materiały:

  • Podręcznik do analizy instrumentalnej (rozdział o spektrofotometrii UV-Vis i prawie Lamberta-Beera)
  • Materiały dydaktyczne z chemii analitycznej dotyczące przygotowania roztworów wzorcowych i krzywych kalibracyjnych
  • Instrukcje laboratoryjne do metody ninhydrynowej (reakcja, maksimum absorpcji, zasady prowadzenia oznaczenia)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego