DWMED

Wskaźniki kwasowo-zasadowe są słabymi kwasami lub słabymi zasadami. Przykładowy wskaźnik o wzorze ogólnym HIn ulega dysocjacji kwasowej i w roztworze wodnym ustala się równowaga:

HIn_(aq) + H₂O ⇄ H₃O⁺_(aq) + In^–_(aq)

Obie formy wskaźnika stanowiące sprzężoną parę kwas–zasada Brønsteda: kwasowa – HIn_(aq) i zasadowa – In^–_(aq), nadają roztworom wskaźnika dwie wyraźnie różne barwy. Załóżmy, że forma cząsteczkowa HIn_(aq) zabarwia roztwór wodny wskaźnika na kolor różowy, a forma jonowa In^–_(aq) – na kolor błękitny. Jeśli do roztworu wskaźnika HIn wprowadzimy kwas lub zasadę, to położenie stanu równowagi – zgodnie z regułą przekory Le Chateliera–Brauna – ulegnie zmianie, co poskutkuje zmianą barwy mieszaniny. W roztworze kwasowym obserwujemy kolor różowy wywołany obecnością drobin HIn, a w roztworze zasadowym – wskutek obecności jonów In^– – kolor błękitny. Jeżeli stężenia obu form są porównywalne, wskaźnik przyjmuje kolor pośredni.

Wyrażenie na stałą dysocjacji jonowej wskaźnika jako słabego kwasu ma postać:

Gdy stężenia form In^–_(aq) i HIn_(aq) będą równe, to:

Obliczenie ujemnego logarytmu dziesiętnego z obu stron równania prowadzi do wyrażenia:

pK_in = pH

Wartość pK_in ± 1 umownie przyjmuje się jako zakres działania wskaźnika kwasowo- -zasadowego. Jeżeli do kolby zawierającej analit (roztwór kwasu o nieznanym stężeniu) dodajemy kroplami, z biurety, roztwór titranta (roztwór o odczynie zasadowym, którego stężenie ma znaną wartość), to mówimy o miareczkowaniu kwasowo-zasadowym. Pomiar pH roztworu analitu w funkcji objętości dodawanego titranta pozwala sporządzić krzywą miareczkowania. Na krzywej wyróżnia się fragment niemalże prostopadły do osi zmiennej niezależnej, który pozwala na odczytanie tzw. punktu równoważnikowego, czyli wartości pH, dla której do roztworu wprowadzono tę samą liczbę moli zarówno kwasu, jak i zasady. W przypadku wskaźnika poprawnie dobranego do takiego miareczkowania oczekuje się, że w zakresie działania tego wskaźnika mieści się punkt równoważnikowy.

Do kolby zawierającej 25,00 cm³ kwasu solnego o stężeniu 0,010 mol∙dm^–3 wprowadzano kroplami, z biurety napełnionej do objętości 50,0 cm³, wodny roztwór amoniaku o stężeniu 0,020 mol∙dm^–3. Przygotowano zestaw wskaźników kwasowo-zasadowych wraz z dotyczącymi ich dodatkowymi informacjami zestawionymi w tabeli:

Podaj nazwę wskaźnika, który powinien zostać użyty do wyznaczenia punktu końcowego podczas opisanego miareczkowania kwasowo-zasadowego. Załóż, że końcowa objętość roztworu (w punkcie końcowym miareczkowania) jest równa sumie objętości analitu i titranta.

Zalkalizowana zawiesina świeżo wytrąconego wodorotlenku miedzi(II) jest ważnym odczynnikiem stosowanym w organicznej analizie chemicznej. Wodorotlenek miedzi(II) reaguje z rozmaitymi związkami organicznymi, w wyniku czego daje różne objawy reakcji.
Te efekty mogą być różne w zależności od tego, czy reakcję przeprowadzono w temperaturze pokojowej, czy – po podgrzaniu. Poniżej przedstawiono zdjęcia zawartości probówek po reakcji wodorotlenku miedzi(II), zalkalizowanego roztworem wodorotlenku
sodu, ze związkami należącymi do różnych grup związków organicznych, zarówno w temperaturze pokojowej, jak i po podgrzaniu.

O cząsteczce pewnego związku organicznego X wiadomo, że:

– jest chiralna,

– ma budowę łańcuchową,

– jej masa cząsteczkowa nie przekracza 100 u,

– atomy węgla stanowią 40,0 % masy tej cząsteczki,

– atomy tlenu stanowią 53,3 % masy tej cząsteczki,

– orbitalom walencyjnym tylko jednego atomu węgla można przypisać hybrydyzację typu sp²,

– każdy atom węgla jest połączony z jednym atomem tlenu.

Wodny roztwór związku X poddano próbie ze świeżo strąconą, zalkalizowaną wodorotlenkiem sodu, zawiesiną wodorotlenku miedzi(II). Doświadczenia przeprowadzono w temperaturze pokojowej (𝑡 = 25 °C) oraz w podwyższonej temperaturze (𝑡 = 90 °C).

Wskaż, jakie będą objawy opisanych doświadczeń – wybierz odpowiedni numer zdjęcia (spośród przedstawionych powyżej). Zapisz równania reakcji przebiegających podczas obu doświadczeń lub zaznacz, że żadna reakcja wtedy nie zachodzi. Uzupełnij poniższą tabelę. Zastosuj wzory półstrukturalne (grupowe) lub uproszczone (szkieletowe) związków organicznych, nie uwzględniaj stereoizomerii.

W tabeli przedstawiono rozpuszczalność tlenu w wodzie w zależności od temperatury w tych samych warunkach ciśnienia (1013 hPa).

Wyjaśnij, dlaczego wpuszczanie do rzek ciepłej wody, pochodzącej np. z zakładów przemysłowych, przyczynia się do spadku liczebności populacji ryb występujących w tych rzekach. W odpowiedzi odnieś się do informacji przedstawionych w tabeli.

Na rysunku przedstawiono kariotyp osoby, u której stwierdzono mutację chromosomową.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis kariotypu przedstawionego na rysunku. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Schemat przedstawia kariotyp (kobiety / mężczyzny). Widoczna na nim nieprawidłowość dotyczy (autosomów / chromosomów płci). Chorobę spowodowaną tą nieprawidłowością nazywamy zespołem (Downa / Klinefeltera).

W poniższej tabeli przedstawiono dwie cechy człowieka dziedziczone jednogenowo i autosomalnie.

Zapisz wszystkie możliwe genotypy gamet mężczyzny wykazującego tolerancję laktozy i mającego suchą woskowinę w przewodzie słuchowym. Zastosuj oznaczenia literowe podane w tabeli.

W tabeli przedstawiono genotypy głównych grup krwi u człowieka w układzie AB0.

a) Wypisz z tabeli wszystkie genotypy potencjalnych rodziców, którym może urodzić się dziecko mające grupę krwi 0.

b) Wyjaśnij, dlaczego kobieta mająca grupę krwi AB i mężczyzna, który ma grupę krwi A, nie mogą być rodzicami dziecka, które ma grupę krwi 0. W odpowiedzi uwzględnij sposób dziedziczenia grup krwi.

Na uproszczonym schemacie przedstawiono jeden z etapów procesu biosyntezy białka.

a) Podaj nazwę przedstawionego na schemacie etapu biosyntezy białka i nazwę (lub skrótowiec) rodzaju kwasu RNA oznaczonego na schemacie numerem 1.

Nazwa etapu: ……….
Nazwa rodzaju RNA: ………

b) Zapisz, korzystając ze schematu, sekwencję nukleotydów w nici matrycowej DNA kodującej metioninę. W odpowiedzi uwzględnij polarność nici DNA. (koniec 3’ i 5’).

Daltonizm uwarunkowany jest u człowieka recesywnym allelem (d) sprzężonym z płcią. Córka daltonisty prawidłowo rozróżniająca barwy oczekuje dziecka z mężczyzną, który prawidłowo rozróżnia kolory.

Zapisz krzyżówkę genetyczną i na jej podstawie określ, jakie jest prawdopodobieństwo, że dziecko tej pary będzie daltonistą.

Prawdopodobieństwo urodzenia dziecka, będącego daltonistą:

Kosmonauta w przestrzeni kosmicznej jest narażony na stan nieważkości, czyli brak ciążenia, co utrudnia mu aktywny ruch, podczas którego intensywnie pracują mięśnie szkieletowe. Szkodliwe dla kosmonauty jest także promieniowanie kosmiczne, które jest czynnikiem mutagennym.

 

Wyjaśnij, dlaczego kosmonauta jest narażony na:

a) spadek masy mięśniowej

b) zwiększone ryzyko wystąpienia nowotworów.

Wścieklizna jest niebezpieczną chorobą zakaźną zwierząt, która może przenieść się na człowieka. Do zarażenia człowieka dochodzi poprzez jego pogryzienie przez chore zwierzę, gdy do rany dostanie się ślina zwierzęcia. Osobie podejrzanej o kontakt ze śliną zwierzęcia chorego na wściekliznę podaje się surowicę, a następnie – kilka dawek szczepionki.

a) Wybierz spośród A–D i zaznacz rodzaj odporności, którą uzyskuje człowiek po podaniu mu surowicy przeciw wściekliźnie.

A. naturalna bierna
B. naturalna czynna
C. sztuczna bierna
D. sztuczna czynna

b) Wyjaśnij, dlaczego pacjentowi pogryzionemu przez wściekłe zwierzę należy podać zarówno surowicę, jak i szczepionkę.

Regulacja temperatury ciała człowieka polega na odpowiednim równoważeniu procesów wytwarzania ciepła i jego utraty. Utrzymaniem temperatury ciała na stałym poziomie zajmuje się ośrodek temperatury znajdujący się w przedniej części podwzgórza. Działa on na zasadzie termostatu. Podwyższona temperatura krwi pobudza termoreceptory znajdujące się w ośrodku i następuje utrata ciepła poprzez rozszerzenie naczyń krwionośnych. Obniżona temperatura krwi hamuje aktywność termoreceptorów i następuje zwiększenie produkcji ciepła oraz zmniejszenie jego utraty.

a) Opisz rolę naczyń włosowatych obecnych w skórze w utrzymaniu stałej temperatury ciała człowieka, kiedy krew wykazuje zbyt wysoką temperaturę.

b) Spośród wymienionych poniżej (A–F) wybierz i zaznacz wszystkie reakcje organizmu, jakie występują u człowieka przebywającego w niskiej temperaturze otoczenia.

A. przyspieszona praca serca
B. zwiększona wentylacja płuc
C. przyspieszenie spalania glukozy
D. intensywne pocenie się człowieka
E. pojawienie się drżenia mięśni, tzw. dreszczy
F. przyspieszenie metabolizmu wewnątrzkomórkowego

Cykl menstruacyjny (miesiączkowy) kobiety jest sterowany przy udziale różnych hormonów. Na schemacie przedstawiono przebieg procesów zachodzących w jajniku podczas cyklu menstruacyjnego kobiety oraz zmiany poziomu hormonów wydzielanych przez jajniki do krwi.

a) Podaj nazwy hormonów wydzielanych przez jajniki, na schemacie oznaczonych literami A i B. Wybierz je spośród wymienionych.

testosteron
estradiol
progesteron
folikulotropina

A. ……………….
B. ………………….

b) Określ, czy przedstawiony schemat dotyczy cyklu menstruacyjnego kobiety, u której komórka jajowa w tym cyklu została zapłodniona, czy takiej, u której komórka jajowa nie została zapłodniona. Odpowiedź uzasadnij.

Na schemacie przedstawiono mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego regulujący wydzielanie tyroksyny. Znak „–” w kółku oznacza hamowanie czynności wydzielniczej struktur oznaczonych na schemacie jako 1 i 2.

Zaznacz w tabeli wiersz (A–D), który zawiera określenia poprawnie uzupełniające schemat mechanizmu sprzężenia zwrotnego regulującego wydzielanie tyroksyny.

Autonomiczny układ nerwowy dzieli się na części współczulną i przywspółczulną, mające działanie przeciwstawne. W tabeli przedstawiono przykłady efektów oddziaływania obydwu części autonomicznego układu nerwowego na wybrane narządy układu pokarmowego człowieka.

Wyjaśnij, dlaczego sytuacje stresowe, np. przekazywanie złych wiadomości w czasie spożywania posiłków, utrudniają trawienie pokarmów. W odpowiedzi odnieś się do informacji przedstawionych w tabeli.

Na rysunku przedstawiono budowę ucha człowieka, w którym znajdują się narząd słuchu i narząd równowagi.

a) Podaj numer elementu wchodzącego w skład narządu równowagi oraz nazwę tego elementu.

b) Spośród wymienionych płatów kory mózgowej (A–D) wybierz i zaznacz ten, w którym znajduje się ośrodek słuchu.

A. płat czołowy
B. płat skroniowy
C. płat potyliczny
D. płat ciemieniowy

c) Podaj nazwę struktury ucha oznaczonej na rysunku numerem 3 i określ tej struktury funkcję w przekazywaniu sygnału dźwiękowego.

Nazwa struktury:

Funkcja struktury: