Koffein: molekyleformel, koncentration og pH

Jeg skal gøre rede for at koffeins molekyleformel er C8H10N4O2. Jeg skal benytte bilag 1:

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Figuren ovenfor er strukturformlen for koffein. Jeg kan se at den har molekyleformlen C8H10N4O2, idet strukturformlen har 8 C-atomer (markeret med orange), 4 N-atomer (markeret med blå), 2 O-atomer (markeret med grøn) og 10 H-atomer (lilla H).

Jeg skal beregne den formelle stofmængdekoncentration af koffein af kaffe.

Jeg skal først beregne stofmængden vha. formlen n=mM. I følge tabellen er indholdet af koffein i en kop 0,12 g (120 mg). Jeg finder Molarmassen af koffein på Marvinsketch. Molarmassen af koffein er 194,194 g/mol

nC8H10N4O2=0,12 g194,194gmol=0.0006179387623 mol

Vi kender nu stofmængden. Vi finder nu koncentrationen vha. formlen c=nV. Ifølge tabellen er volumen 0,15 L (150 mL).

cC8H10N4O2=0.0006179387623 mol0.15 L=0.004119591749 M

Den formelle stofmængde koncentration er 0.004119591749 M

Jeg skal beregne pH i en 5,0 ? 10-3 M opløsning af koffein i vand ved 25 grader.

Jeg ved at koffein er en svag base, idet dens pKb er 10,4. Jeg finder Kb ved at benytte formlen:

pKb= -logKb, hvor Kb er den ubekendte.

10.4=-logx

x=3.981071706?10-11

Jeg kender Kb og har ligevægtsbrøken:

Kb=OH2Cb-[OH]

Jeg kender Kb som er 3.981071706?10-11og Cb som er 5,0 ? 10-3 M. Jeg sætter værdierne ind i ligevægten