Реакционная смесь для полимеразной цепной реакции (ПЦР) содержит ионы Mg2+ в определенной концентрации. Условие Рассчитайте массу 2 М раствора MgCI2 (плотность 1,1742 г/см3),…
Реакционная смесь для полимеразной цепной реакции (ПЦР) содержит ионы Mg2+ в определенной концентрации. Условие Рассчитайте массу 2 М раствора MgCI2 (плотность 1,1742 г/см3), который нужно взять для приготовления 150 мл 2,5 мМ раствора, который будет использован для приготовления реакционной смеси для ПЦР. Ответ приведите в мг, в виде числа, без обозначения «мг», округлите с точностью до целого значения.
Чтобы рассчитать массу раствора MgCl₂, необходимую для получения 150 мл 2,5 мМ раствора, следуем следующим шагам.
Определим необходимое количество MgCl₂ в моль:
Выражение для расчета молярности:
\[ C = \frac{n}{V} \]
Где:
- \( C \) — молярность (2,5 мМ = 2,5 × 10⁻³ моль/л),
- \( n \) — количество вещества в молях,
- \( V \) — объем раствора в литрах (150 мл = 0,150 л).
Теперь можем найти \( n \):
\[ n = C \times V = 2,5 \times 10^{-3} \, \text{моль/л} \times 0,150 \, \text{л} = 3,75 \times 10^{-4} \text{ моль} \]
Определим массу MgCl₂, используя его молекулярную массу.
Молекулярная масса MgCl₂:
- Mg = 24,31 г/моль,
- Cl = 35,45 г/моль.
Таким образом, молекулярная масса MgCl₂:
\[ M_{MgCl₂} = 24,31 + 2 \times 35,45 = 24,31 + 70,90 = 95,21 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем рассчитать массу:
\[ m = n \times M_{MgCl₂} = 3,75 \times 10^{-4} \, \text{моль} \times 95,21 \, \text{г/моль} \approx 0,0357 \, \text{г} = 35,7 \, \text{мг} \]
Теперь найдем объем 2 М раствора MgCl₂, который нам нужен для получения 35,7 мг MgCl₂.
Находим, сколько моль MgCl₂ в 35,7 мг:
\[ n_{заданное} = \frac{35,7 \, \text{мг}}{95,21 \, \text{г/моль}} = \frac{0,0357 \, \text{г}}{95,21 \, \text{г/моль}} \approx 3,75 \times 10^{-4} \, \text{моль} \]
Теперь, зная, что 2 М раствор содержит 2 моль в литре, находим необходимый объем \( V_{расчётный} \):
\[ V_{расчётный} = \frac{n_{заданное}}{C} = \frac{3,75 \times 10^{-4} \, \text{моль}}{2 \, \text{моль/л}} = 1,875 \times 10^{-4} \, \text{л} = 0,1875 \, \text{мл} \]
Теперь найдем массу 2 М раствора, используя его плотность.
Плотность раствора MgCl₂ = 1,1742 г/см³. Таким образом, вычислим массу:
\[ m_{раствор} = V_{расчётный} \times \text{плотность} = 0,1875 \, \text{мл} \times 1,1742 \, \text{г/см}^3 \approx 0,2208 \, \text{г} = 220,8 \, \text{мг} \]
Вывод:
Для приготовления 150 мл 2,5 мМ раствора MgCl₂ требуется 221 мг 2 М раствора MgCl₂ (округлённое до целого).
Ответ: 221.
