Gruß chemweazle,
Zur Molmassenbestimmung von Hämoglobin
Wir haben in einem Versuch die Konzentration von 22,81μg/ml Eisen in einer Hämoglobinlösung durch Photometrie ermittelt.
Wir sollen jetzt das Molekulargewicht des Hämoglobins errechnen. Grundannahme ist das 4 Eisenionen an jedes Proteinmolekül gebunden sind. Die Konzentration der Hämoglobinlösung betrug 4mg/ml.
Grundannahme: 1 Hämoglobinmolekül enthält jeweils 4 Eisen(II)-Ionen, die Sauerstoffmoleküle koordieren können.
Die Stoffmenge an Hämoglobin, Anzahl der Moleküle gemessen in mol, ist nur ein Viertel der Stoffmenge an Eisen(II)-Ionen.
Abkürzungen: Die Stoffmenge an Hämoglobin, abgek. mit n(Häm), Die Stoffmenge an Eisen(II)-Ionen wird mit n(FeII) abgekürzt.
$$n(Häm) = \frac{n(FeII)}{4}$$
Gegeben ist die Massenkonzentration von Hämoglobin, abgekürzt mit β(Häm). Diese ist die Masse an Hämoglobin, m(Häm), pro Volumen der Lösung(Gemisch), V(Lsg.).
$$\beta = \frac{m(Häm)}{V(Lsg.)}$$
Mittels der Photometrie wurde jedoch nicht die molare Konzentration an Eisen(II)-Ionen bestimmt, sondern die Massenkonzentration der Fe(II)-Ionen, β(FeII).
Das ist die Masse an Eisen(II)-Ionen, m(FeII), pro Volumen der Lösung(Gemisch), V(Lsg.).
Massenkonzentration an Fe(2+)-Ionen in der Lsg., β(FeII)
$$\beta = \frac{m(FeII)}{V(Lsg.)} = \frac{22,81\cdot µ g}{ml} = \frac{0,0281\cdot mg}{ml} = 0,02281\cdot \frac{g}{l}$$
Molmasse von Eisen: M(Fe) = 55,847 g / mol
1 Liter dieser Lösung, V(Lsg.) = 1 l, multipliziert mit der Massenkonzentration an Eisen(II)-Ionen, β(FeII), ergibt die Masse an Eisen(II)-Kationen, m(FeII), im Volumen dieser Lösung.
m(FeII) = β * V(Lsg.)
$$m(FeII) = 0,02281\cdot \frac{g}{l}\cdot 1l = 0,02281\cdot g$$
Teilt man die Masse an Eisen(II)-Kationen in einem Liter Lösung durch die Molmasse, so erhält man die Stoffmenge an Eisen(II)-Ionen, n(FeII), in diesem 1 l Volumen der Lösung.
$$n(FeII) = \frac{m(FeII)}{M(Fe)} = \frac{0,02281\cdot g\cdot mol}{ 55,847\cdot g} \approx 4,0844 \cdot 10^{-4}\cdot mol$$
In einem Liter, V(Lsg.) = 1 l, dieser Lösung sind 4,0844 * 10-4 mol an Eisen(II)-Kationen enthalten.
Ein Viertel dieser Stoffmenge entspricht der Stoffmenge an Hämoglobin.
$$n(Häm) = \frac{1}{4}\cdot n(FeII) \approx \frac{1}{4}\cdot 4,0844 \cdot 10^{-4}\cdot mol = 1,0211 \cdot 10^{-4}\cdot mol$$
Die Masse an Hämoglobin in einem Liter dieser Lösung, mit β = ( 4mg / ml ) = ( 4 g / l ), beträgt:
$$m(Häm) = \beta (Häm)\cdot V(Lsg.) = \frac{4\cdot g}{l}\cdot 1\cdot l = 4\cdot g$$
1 Liter dieser Lösung enthält eine Masse von 4 g Hämoglobin. Diese Masse geteilt durch die Stoffmenge an Hämoglobinmoleküle, n(Häm), in einem Liter der Lösung ergibt die gesuchte Molmasse an Hämoglobin, M(Häm), also n(Häm) = m(Häm) / M(Häm).
$$M(Häm) = \frac{m(Häm)}{n(Häm)} = \frac{4\cdot g}{1,0211 \cdot 10^{-4}\cdot mol} = \frac{4}{1,0211} \cdot 10^{4}\cdot \frac{g}{mol}$$
$$M(Häm)\approx 3,917\cdot 10^{4}\cdot \frac{g}{mol}$$
M(Häm) ≈ 39.170 g / mol
