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Aufgabe:

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.


Problem/Ansatz:

Bin gerade völlig überfordert, wie ich anfangen soll und welche Formeln am Besten passen!

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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

von 2,9 k

chemweazle, gestern kam ich wie folgt in 2 kurzen Schritten ebenfalls auf dein Ergebnis, war aber unsicher, da im Netz unentwegt die Molekülmasse von Hb mit 64456 g/mol angegeben wird. Wie kann man sich denn diese doch sehr große Diskrepanz erklären ?

Hier mein Rechenweg:

Massenanteil (Fe) in der Lösung beträgt 0,570%.

⇒ M (Hb)  =  ( 4 * 55,845 g mol-1 / 0,570 ) * 100  =  3,918 * 104 g mol-1

Merci :)

Gruß chemweazle,

Habe im Lehrbuch, Cotton-Wilkinson, im Kapitel Bioanorganik, auch solch ein Molmassenwert um die 64.000 u.


Entweder ist die Massenkonzentration, β = ( 4 mg / ml ), an Hämoglobin in der Probenlösung zu gering angegeben.

Mit Werten um die 6,4 mg / ml, das 1,6fache, käme man schon mal in die passendere Größenordnung der Molmasse.
Oder der Eisengehalt in der Analyselösung ist in der Aufgabenstellung zu groß angegeben.
Photometrische Messungen dürften wohl auch nicht aufgrund der Lichtstreuungen an den Blutkörprchen direkt am Blut machbar sein.
Eigentlich müßten die festen Partikel filtriert, zentrifugiert sein und ggf. die Lösung mit dem Hämoglobin noch verdünnt sein, bevor man Photometrie betreibt.

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