Ilustracja do zestawu: Wojewódzki Konkurs Chemiczny (wielkopolskie) - chemia organiczna

Chemia

Wojewódzki Konkurs Chemiczny (wielkopolskie) - chemia organiczna

Węglowodory i polimery, alkohole, aldehydy, kwasy karboksylowe, estry, tłuszcze, aminy, aminokwasy, białka i cukry, z reakcjami i próbami identyfikacji. Zestaw dla uczniów szkoły podstawowej - przygotowanie do: Wojewódzki Konkurs Chemiczny (wielkopolskie).

Szkoła podstawowa40 fiszek50 pytań w 5 etapach

Podcast

Ładuję…

1.Szeregi homologiczne węglowodorów

Szereg homologiczny to ciąg związków o podobnej budowie i właściwościach, w którym każdy kolejny związek (homolog) ma o grupę CHX2\ce{CH2} więcej. Alkany (tylko wiązania pojedyncze): CXnHX2n+2\ce{C_{n}H_{2n+2}}, np. metan, etan, propan, butan. Alkeny (jedno wiązanie podwójne): CXnHX2n\ce{C_{n}H_{2n}}, np. eten, propen. Alkiny (jedno wiązanie potrójne): CXnHX2n−2\ce{C_{n}H_{2n-2}}, np. etyn. Ze wzrostem długości łańcucha rosną temperatury topnienia i wrzenia - od gazów przez ciecze do ciał stałych.

2.Izomeria szkieletowa i izomeria położenia wiązania

Izomery to związki o tym samym wzorze sumarycznym, ale innej budowie, a więc i innych właściwościach. Izomeria szkieletowa dotyczy kształtu łańcucha: CX4HX10\ce{C4H10} to butan (łańcuch prosty) i 2-metylopropan (rozgałęziony), a CX5HX12\ce{C5H12} ma 3 izomery: pentan, 2-metylobutan i 2,2-dimetylopropan. Izomeria położenia dotyczy miejsca wiązania wielokrotnego, np. but-1-en CHX2=CH−CHX2−CHX3\ce{CH2=CH-CH2-CH3} i but-2-en CHX3−CH=CH−CHX3\ce{CH3-CH=CH-CH3}. Izomery rozgałęzione mają niższą temperaturę wrzenia.

CH3CHCH3CH3

3.Nazwy systematyczne węglowodorów rozgałęzionych

1) Wybierz najdłuższy łańcuch węglowy (w alkenach i alkinach - zawierający wiązanie wielokrotne); od niego pochodzi rdzeń nazwy. 2) Ponumeruj atomy węgla od strony, która da najmniejsze lokanty - najpierw wiązaniu wielokrotnemu, potem podstawnikom. 3) Przed nazwą łańcucha podaj lokant i nazwę podstawnika (metyl, etyl), a przy kilku takich samych - przedrostek di-, tri-. Np. CHX3−CH(CHX3)−CH(CHX3)−CHX3\ce{CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3} to 2,3-dimetylobutan, a CHX2=C(CHX3)−CHX3\ce{CH2=C(CH3)-CH3} - 2-metyloprop-1-en.

4.Węglowodory cykliczne i aromatyczne

Węglowodory cykliczne mają łańcuch zamknięty w pierścień, np. cyklopropan CX3HX6\ce{C3H6} i cykloheksan CX6HX12\ce{C6H12} (cykloalkany, wzór CXnHX2n\ce{C_{n}H_{2n}}). Węglowodory aromatyczne zawierają pierścień benzenowy. Benzen CX6HX6\ce{C6H6} to sześcioczłonowy pierścień, w którym elektrony wiązań π\pi są rozłożone równomiernie na wszystkie atomy węgla, dlatego jest trwały i nie odbarwia wody bromowej jak alkeny. To bezbarwna, toksyczna ciecz, która spala się kopcącym płomieniem.

5.Spalanie węglowodorów

Spalanie całkowite (pełny dostęp tlenu) daje tlenek węgla(IV) i wodę: 2 CX4HX10+13 OX2→8 COX2+10 HX2O\ce{2C4H10 + 13O2 -> 8CO2 + 10H2O}. Przy niedoborze tlenu zachodzi półspalanie, w którym powstaje trujący tlenek węgla(II): 2 CHX4+3 OX2→2 CO+4 HX2O\ce{2CH4 + 3O2 -> 2CO + 4H2O}, albo spalanie niecałkowite, w którym powstaje sadza: CHX4+OX2→C+2 HX2O\ce{CH4 + O2 -> C + 2H2O}. Im więcej węgla w cząsteczce, tym bardziej kopcący płomień. Współczynniki uzgadnia się w kolejności: węgiel, wodór, a na końcu tlen.

6.Naturalne źródła węglowodorów

Gaz ziemny składa się głównie z metanu. Ropa naftowa to ciekła mieszanina wielu węglowodorów; rozdziela się ją w destylacji frakcyjnej na frakcje o różnych temperaturach wrzenia: gazy, benzynę, naftę, olej napędowy i mazut (z niego otrzymuje się oleje smarowe, parafinę i asfalt). Kraking to rozbijanie długich cząsteczek węglowodorów na krótsze, aby uzyskać więcej benzyny. Węgiel kamienny poddaje się suchej destylacji (ogrzewaniu bez dostępu powietrza) - powstają koks, smoła i gaz.

7.Substytucja (reakcja podstawienia) w alkanach

Alkany ulegają reakcji substytucji: atom wodoru zostaje zastąpiony atomem fluorowca, a drugim produktem jest fluorowcowodór. Reakcja zachodzi w świetle lub po ogrzaniu: CHX4+ClX2→sˊwiatłoCHX3Cl+HCl\ce{CH4 + Cl2 ->[światło] CH3Cl + HCl} - powstaje chlorometan. Przy nadmiarze chloru podstawiane są kolejne atomy wodoru: dichlorometan CHX2ClX2\ce{CH2Cl2}, trichlorometan CHClX3\ce{CHCl3}, tetrachlorometan CClX4\ce{CCl4}. Tak samo reaguje brom, np. etan daje bromoetan CHX3−CHX2Br\ce{CH3-CH2Br}.

8.Halogenopochodne węglowodorów

Halogenopochodne to związki, w których atomy wodoru węglowodoru zastąpiono atomami fluorowców. Nazwa: lokant, liczba (di-, tri-, tetra-) i nazwa fluorowca oraz nazwa węglowodoru, np. CHX3−CHCl−CHX3\ce{CH3-CHCl-CH3} - 2-chloropropan, CHX2Br−CHX2Br\ce{CH2Br-CH2Br} - 1,2-dibromoetan, CHClX3\ce{CHCl3} - trichlorometan (chloroform), CHX2=CHCl\ce{CH2=CHCl} - chloroeten (monomer PCV). Freony - halogenopochodne z chlorem i fluorem, dawniej używane w lodówkach i aerozolach - niszczą warstwę ozonową.

9.Addycja (przyłączanie) do alkenów i alkinów

Addycja polega na przyłączaniu atomów lub grup atomów do atomów węgla tworzących wiązanie wielokrotne. W alkenie wiązanie podwójne zmienia się w pojedyncze. W alkinie przyłączenie jednej cząsteczki wodoru lub fluorowca zmienia wiązanie potrójne w podwójne, a kolejnej - w pojedyncze. Eten z wodorem (katalizator nikiel) daje etan, z bromem - 1,2-dibromoetan: CHX2=CHX2+BrX2→CHX2Br−CHX2Br\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}, z chlorowodorem - chloroetan, a z wodą w obecności katalizatora kwasowego - etanol: CHX2=CHX2+HX2O→HX+CHX3−CHX2−OH\ce{CH2=CH2 + H2O ->[H+] CH3-CH2-OH}. Etyn z nadmiarem wodoru w obecności katalizatora daje etan: CH≡CH+2 HX2→CHX3−CHX3\ce{CH#CH + 2H2 -> CH3-CH3}. (podpowiedź: Addycja zmniejsza krotność wiązania.)

10.Reguła Markownikowa

Gdy do niesymetrycznego alkenu przyłącza się fluorowcowodór (np. HBr\ce{HBr}) lub woda, atom wodoru przyłącza się głównie do tego atomu węgla przy wiązaniu podwójnym, który ma więcej atomów wodoru, a druga część cząsteczki - do atomu węgla uboższego w wodór. Propen z bromowodorem daje głównie 2-bromopropan: CHX2=CH−CHX3+HBr→CHX3−CHBr−CHX3\ce{CH2=CH-CH3 + HBr -> CH3-CHBr-CH3}, a z wodą - propan-2-ol. Dla alkenów symetrycznych, np. but-2-enu, reguła nie ma znaczenia.

CH3CHCH3Br

11.Odróżnianie węglowodorów nasyconych od nienasyconych

Węglowodory nienasycone (alkeny, alkiny) odbarwiają wodę bromową, bo brom przyłącza się do wiązania wielokrotnego. Odbarwiają też fioletowy roztwór manganianu(VII) potasu KMnOX4\ce{KMnO4}, który je utlenia; w roztworze obojętnym wytrąca się przy tym brunatny osad tlenku manganu(IV). Węglowodory nasycone (alkany) w tych warunkach nie reagują - barwa roztworów się nie zmienia. Benzen, mimo pierścienia z elektronami wiązań π\pi, też nie odbarwia tych roztworów.

12.Eliminacja

Eliminacja to odłączenie małej cząsteczki od dwóch sąsiednich atomów węgla, w wyniku czego powstaje wiązanie wielokrotne - to proces odwrotny do addycji. Przykłady: odwodnienie alkoholu CHX3−CHX2−OH→AlX2OX3CHX2=CHX2+HX2O\ce{CH3-CH2-OH ->[Al2O3] CH2=CH2 + H2O} (ogrzewanie); odwodornienie alkanu CHX3−CHX3→CHX2=CHX2+HX2\ce{CH3-CH3 -> CH2=CH2 + H2} (katalizator, temperatura); odłączenie fluorowcowodoru zasadą w roztworze alkoholowym CHX3−CHX2Cl+KOH→CHX2=CHX2+KCl+HX2O\ce{CH3-CH2Cl + KOH -> CH2=CH2 + KCl + H2O}; odłączenie fluorowca cynkiem CHX2Br−CHX2Br+Zn→CHX2=CHX2+ZnBrX2\ce{CH2Br-CH2Br + Zn -> CH2=CH2 + ZnBr2}.

13.Polimeryzacja

Polimeryzacja to łączenie wielu małych cząsteczek z wiązaniem podwójnym (monomerów) w długi łańcuch (polimer); wiązania podwójne zamieniają się w pojedyncze, a produktów ubocznych nie ma. Mer to powtarzający się fragment łańcucha polimeru. Z etenu powstaje polietylen: n CHX2=CHX2→(−CHX2−CHX2−)Xn\ce{n CH2=CH2 -> (-CH2-CH2-)_{n}}. Depolimeryzacja to rozkład polimeru z powrotem na monomery, np. podczas silnego ogrzewania.

14.Polimery pochodnych etenu i innych alkenów

Polimeryzacji ulegają też pochodne etenu i inne alkeny. Z propenu powstaje polipropylen o merze −CHX2−CH(CHX3)X−\ce{-CH2-CH(CH3)-}, z chloroetenu - polichlorek winylu (PCV) o merze −CHX2−CHClX−\ce{-CH2-CHCl-}, z tetrafluoroetenu - teflon o merze −CFX2−CFX2X−\ce{-CF2-CF2-}. Z but-2-enu powstaje polimer o merze −CH(CHX3)−CH(CHX3)X−\ce{-CH(CH3)-CH(CH3)-}, a z but-1-enu - o merze −CHX2−CH(CX2HX5)X−\ce{-CH2-CH(C2H5)-}. W łańcuchu głównym mer ma dwa atomy węgla - te, które w monomerze tworzyły wiązanie podwójne.

15.Chemograf - ciąg przemian

Chemograf to schemat kolejnych przemian, w którym produkt jednej reakcji jest substratem następnej; do każdej strzałki zapisuje się równanie. Przykład - węglik wapnia, etyn, eten, etanol, kwas etanowy: CaCX2+2 HX2O→CX2HX2+Ca(OH)X2\ce{CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2}, CX2HX2+HX2→CX2HX4\ce{C2H2 + H2 -> C2H4} (katalizator), CX2HX4+HX2O→HX+CX2HX5OH\ce{C2H4 + H2O ->[H+] C2H5OH}, CX2HX5OH+OX2→bakterieCHX3COOH+HX2O\ce{C2H5OH + O2 ->[bakterie] CH3COOH + H2O}. Rozwiązując chemograf, szukaj typowych reakcji: substytucji, addycji, eliminacji i utleniania.

16.Alkohole monohydroksylowe

Alkohole mają grupę hydroksylową −OH\ce{-OH} połączoną z atomem węgla; wzór ogólny alkoholi nasyconych to CXnHX2n+1OH\ce{C_{n}H_{2n+1}OH}. Metanol CHX3OH\ce{CH3OH} jest silnie trujący (mała ilość powoduje ślepotę lub śmierć), etanol CX2HX5OH\ce{C2H5OH} powstaje w fermentacji. Niższe alkohole dobrze mieszają się z wodą, a ich roztwory mają odczyn obojętny - grupa −OH\ce{-OH} nie odłącza się jako jon. Etanol spala się: CX2HX5OH+3 OX2→2 COX2+3 HX2O\ce{C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O}, a z sodem wydziela wodór: 2 CX2HX5OH+2 Na→2 CX2HX5ONa+HX2\ce{2C2H5OH + 2Na -> 2C2H5ONa + H2}.

17.Glicerol - alkohol polihydroksylowy

Glicerol (gliceryna), czyli propano-1,2,3-triol CHX2OH−CHOH−CHX2OH\ce{CH2OH-CHOH-CH2OH}, ma trzy grupy hydroksylowe. To bezbarwna, gęsta, oleista ciecz o słodkim smaku, higroskopijna i mieszająca się z wodą w każdym stosunku. Stosuje się go w kosmetykach, przemyśle spożywczym i do produkcji materiałów wybuchowych. Odróżnienie od alkoholu monohydroksylowego: świeżo strącony Cu(OH)X2\ce{Cu(OH)2} rozpuszcza się w glicerolu, dając szafirowy (ciemnoniebieski) roztwór, a w etanolu - nie.

OHCH2CHCH2OHOH

18.Aldehydy

Aldehydy zawierają grupę aldehydową −CHO\ce{-CHO}. Metanal HCHO\ce{HCHO} (formaldehyd) to trujący gaz o ostrym zapachu; jego wodny roztwór (formalina) służy do konserwowania preparatów biologicznych. Etanal CHX3CHO\ce{CH3CHO} to lotna ciecz. Aldehydy powstają przez utlenianie alkoholi, np. etanolu ogrzanym tlenkiem miedzi(II): CHX3CHX2OH+CuO→CHX3CHO+Cu+HX2O\ce{CH3CH2OH + CuO -> CH3CHO + Cu + H2O} - czarny tlenek zmienia się w czerwonawą miedź. Aldehydy łatwo utleniają się do kwasów karboksylowych, dlatego są reduktorami.

CH3CHO

19.Próba Tollensa (próba lustra srebrnego)

Próba Tollensa wykrywa grupę aldehydową. Odczynnikiem jest amoniakalny roztwór tlenku srebra(I), przygotowany z AgNOX3\ce{AgNO3}, odrobiny NaOH\ce{NaOH} i wody amoniakalnej. Po dodaniu aldehydu i ogrzaniu w łaźni wodnej na ściankach probówki osadza się lśniąca warstwa srebra (lustro): aldehyd utlenia się do kwasu, a jony srebra redukują się do metalu. Zapis uproszczony: CHX3CHO+AgX2O→NHX3CHX3COOH+2 Ag\ce{CH3CHO + Ag2O ->[NH3] CH3COOH + 2Ag}. Wynik pozytywny dają też cukry redukujące, np. glukoza.

20.Próba Trommera

Próba Trommera też wykrywa grupę aldehydową. Do roztworu CuSOX4\ce{CuSO4} dodaje się nadmiar NaOH\ce{NaOH} - powstaje niebieski osad Cu(OH)X2\ce{Cu(OH)2}. Po dodaniu aldehydu i ogrzaniu wytrąca się ceglastoczerwony osad tlenku miedzi(I): CHX3CHO+2 Cu(OH)X2→CHX3COOH+CuX2O+2 HX2O\ce{CH3CHO + 2Cu(OH)2 -> CH3COOH + Cu2O + 2H2O}. Bez aldehydu ogrzewany wodorotlenek miedzi(II) czernieje, bo rozkłada się do tlenku miedzi(II) - to wynik negatywny. Pozytywną próbę dają też glukoza, maltoza i laktoza.

21.Kwasy karboksylowe

Kwasy karboksylowe mają grupę karboksylową −COOH\ce{-COOH}. Kwas metanowy (mrówkowy) HCOOH\ce{HCOOH} występuje w jadzie mrówek i w pokrzywach, kwas etanowy (octowy) CHX3COOH\ce{CH3COOH} - w occie. Niższe kwasy są słabe i dysocjują częściowo: CHX3COOH⇄CHX3COOX−+HX+\ce{CH3COOH <--> CH3COO- + H+}. Wyższe kwasy tłuszczowe: palmitynowy CX15HX31COOH\ce{C15H31COOH} i stearynowy CX17HX35COOH\ce{C17H35COOH} (nasycone, stałe) oraz oleinowy CX17HX33COOH\ce{C17H33COOH} (nienasycony, ciekły, odbarwia wodę bromową). Kwas cytrynowy ma trzy grupy karboksylowe.

22.Reakcje kwasów karboksylowych

Kwasy karboksylowe reagują jak kwasy nieorganiczne, tworząc sole (etaniany, metaniany): z metalami aktywnymi 2 CHX3COOH+Mg→(CHX3COO)X2Mg+HX2\ce{2CH3COOH + Mg -> (CH3COO)2Mg + H2}, z tlenkami metali 2 CHX3COOH+CaO→(CHX3COO)X2Ca+HX2O\ce{2CH3COOH + CaO -> (CH3COO)2Ca + H2O}, z zasadami CHX3COOH+NaOH→CHX3COONa+HX2O\ce{CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O}, z węglanami 2 CHX3COOH+NaX2COX3→2 CHX3COONa+COX2+HX2O\ce{2CH3COOH + Na2CO3 -> 2CH3COONa + CO2 + H2O}, a z amoniakiem tworzą sole amonowe: CHX3COOH+NHX3→CHX3COONHX4\ce{CH3COOH + NH3 -> CH3COONH4} (etanian amonu).

23.Estryfikacja

Estryfikacja to reakcja kwasu z alkoholem, w której powstają ester i woda; katalizatorem jest stężony kwas siarkowy(VI), który także wiąże wodę. Reakcja jest odwracalna: CHX3COOH+CHX3CHX2OH⇄CHX3COOCHX2CHX3+HX2O\ce{CH3COOH + CH3CH2OH <--> CH3COOCH2CH3 + H2O} - powstaje etanian etylu (octan etylu). Estry mają grupę estrową −COO−\ce{-COO-}, słabo rozpuszczają się w wodzie i często pachną owocami - stosuje się je jako aromaty i rozpuszczalniki.

CH3COCH2CH3O

24.Nazwy i wzory alkoholi, aldehydów, kwasów i estrów

Nazwę tworzy się od nazwy węglowodoru o tej samej liczbie atomów węgla (licząc węgiel grupy funkcyjnej): alkohol - końcówka -ol (propan-1-ol CHX3−CHX2−CHX2−OH\ce{CH3-CH2-CH2-OH}), aldehyd - końcówka -al (propanal CHX3−CHX2−CHO\ce{CH3-CH2-CHO}), kwas - kwas ...-owy (kwas propanowy CHX3−CHX2−COOH\ce{CH3-CH2-COOH}). Nazwa estru: nazwa reszty kwasu z końcówką -an i grupy z alkoholu z końcówką -ylu, np. metanian metylu HCOOCHX3\ce{HCOOCH3}, etanian propylu CHX3COOCHX2CHX2CHX3\ce{CH3COOCH2CH2CH3}.

25.Fermentacje

Fermentacje to rozkład związków organicznych przez drobnoustroje. Alkoholowa (drożdże): CX6HX12OX6→2 CX2HX5OH+2 COX2\ce{C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2}. Octowa (bakterie, dostęp powietrza): CX2HX5OH+OX2→CHX3COOH+HX2O\ce{C2H5OH + O2 -> CH3COOH + H2O}. Mlekowa (kiszenie, kwaśnienie mleka): CX6HX12OX6→2 CHX3−CH(OH)−COOH\ce{C6H12O6 -> 2CH3-CH(OH)-COOH} - powstaje kwas mlekowy. Masłowa (psucie się żywności, zapach zjełczałego masła): CX6HX12OX6→CX3HX7COOH+2 COX2+2 HX2\ce{C6H12O6 -> C3H7COOH + 2CO2 + 2H2}.

26.Mydła

Mydła to sole wyższych kwasów karboksylowych (tłuszczowych). Mydła sodowe są stałe, a potasowe - maziste; oba rozpuszczają się w wodzie, a sole wapnia i magnezu - nie. Otrzymywanie: zmydlanie tłuszczu zasadą albo zobojętnianie kwasu: CX17HX35COOH+NaOH→CX17HX35COONa+HX2O\ce{C17H35COOH + NaOH -> C17H35COONa + H2O} (stearynian sodu). Anion mydła ma długi łańcuch hydrofobowy, który wnika w tłuszcz, i hydrofilową grupę −COO−\ce{-COO-}, przyciąganą przez wodę - dzięki temu otacza krople tłuszczu i usuwa brud. Roztwory mydeł mają odczyn zasadowy.

27.Twardość wody

Twardość wody powodują rozpuszczone sole wapnia i magnezu. W twardej wodzie mydło słabo się pieni, bo tworzy osad nierozpuszczalnych soli: 2 CX17HX35COOX−+CaX2+→(CX17HX35COO)X2Ca\ce{2C17H35COO- + Ca^2+ -> (C17H35COO)2Ca}. Twardość przemijającą powodują wodorowęglany - usuwa się ją gotowaniem, a węglan osadza się jako kamień kotłowy: Ca(HCOX3)X2→CaCOX3+COX2+HX2O\ce{Ca(HCO3)2 -> CaCO3 + CO2 + H2O}. Twardość trwałą (siarczany, chlorki) usuwa się np. sodą: CaSOX4+NaX2COX3→CaCOX3+NaX2SOX4\ce{CaSO4 + Na2CO3 -> CaCO3 + Na2SO4}.

28.Tłuszcze - budowa i rodzaje

Tłuszcze to estry glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych (triglicerydy), np. tristearynian glicerolu (CX17HX35COO)X3CX3HX5\ce{(C17H35COO)3C3H5}. Tłuszcze nasycone (głównie zwierzęce: smalec, łój, masło) zawierają reszty kwasów nasyconych i są stałe. Tłuszcze nienasycone (głównie oleje roślinne) zawierają reszty kwasów nienasyconych, np. oleinowego, są ciekłe i odbarwiają wodę bromową. Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, rozpuszczają się w benzynie, a na papierze zostawiają tłustą plamę.

29.Utwardzanie i hydroliza tłuszczów

Utwardzanie to addycja wodoru (katalizator nikiel) do wiązań podwójnych w resztach kwasów nienasyconych - olej staje się stałym tłuszczem (margaryna): (CX17HX33COO)X3CX3HX5+3 HX2→(CX17HX35COO)X3CX3HX5\ce{(C17H33COO)3C3H5 + 3H2 -> (C17H35COO)3C3H5}. Hydroliza tłuszczu w środowisku kwasowym daje glicerol i kwasy tłuszczowe, a w zasadowym (zmydlanie) - glicerol i mydła: (CX17HX35COO)X3CX3HX5+3 NaOH→CX3HX5(OH)X3+3 CX17HX35COONa\ce{(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH -> C3H5(OH)3 + 3C17H35COONa}.

30.Aminy - metyloamina i etyloamina

Aminy to pochodne amoniaku, w których atom wodoru zastąpiono grupą węglowodorową; zawierają grupę aminową −NHX2\ce{-NH2}. Metyloamina CHX3NHX2\ce{CH3NH2} i etyloamina CX2HX5NHX2\ce{C2H5NH2} w temperaturze pokojowej są gazami o zapachu podobnym do amoniaku i śniętych ryb, bardzo dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. Ich roztwory mają odczyn zasadowy: CHX3NHX2+HX2O⇄CHX3NHX3X++OHX−\ce{CH3NH2 + H2O <--> CH3NH3+ + OH-}. Z kwasami tworzą sole: CHX3NHX2+HCl→CHX3NHX3Cl\ce{CH3NH2 + HCl -> CH3NH3Cl} (chlorek metyloamoniowy). Spalają się do COX2\ce{CO2}, HX2O\ce{H2O} i NX2\ce{N2}.

31.Aminokwasy

Aminokwasy zawierają grupę aminową −NHX2\ce{-NH2} i karboksylową −COOH\ce{-COOH}. Najprostszy jest glicyna (kwas aminoetanowy) HX2N−CHX2−COOH\ce{H2N-CH2-COOH}, kolejny - alanina CHX3−CH(NHX2)−COOH\ce{CH3-CH(NH2)-COOH}. To białe, krystaliczne substancje, dobrze rozpuszczalne w wodzie. Są amfoteryczne - reagują z kwasami: HX2N−CHX2−COOH+HCl→ClHX3N−CHX2−COOH\ce{H2N-CH2-COOH + HCl -> ClH3N-CH2-COOH} i z zasadami: HX2N−CHX2−COOH+NaOH→HX2N−CHX2−COONa+HX2O\ce{H2N-CH2-COOH + NaOH -> H2N-CH2-COONa + H2O}. Roztwór glicyny ma odczyn zbliżony do obojętnego, bo obie grupy się równoważą.

32.Wiązanie peptydowe i peptydy

Wiązanie peptydowe −CO−NHX−\ce{-CO-NH-} powstaje w reakcji kondensacji: grupa −COOH\ce{-COOH} jednego aminokwasu łączy się z grupą −NHX2\ce{-NH2} drugiego i wydziela się woda. Z dwóch cząsteczek glicyny powstaje glicyloglicyna: 2 HX2N−CHX2−COOH→HX2N−CHX2−CO−NH−CHX2−COOH+HX2O\ce{2H2N-CH2-COOH -> H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH + H2O}. Dipeptyd ma jedno wiązanie peptydowe, tripeptyd - dwa. Z dwóch różnych aminokwasów powstają dwa różne dipeptydy (np. Gly-Ala i Ala-Gly). Hydroliza peptydu (woda, kwas lub enzymy) rozkłada go z powrotem na aminokwasy.

NH2CH2CNHCH2COHOO

33.Białka - budowa i wykrywanie

Białka to związki wielkocząsteczkowe zbudowane z reszt aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi; zawierają węgiel, wodór, tlen, azot i często siarkę. Wykrywanie: reakcja ksantoproteinowa - stężony kwas azotowy(V) barwi białko na żółto (dotyczy białek z pierścieniami aromatycznymi); reakcja biuretowa - z CuSOX4\ce{CuSO4} i NaOH\ce{NaOH} powstaje fioletowe zabarwienie (wykrywa wiązania peptydowe). Spalane białko pachnie jak palone włosy lub pióra.

34.Denaturacja i koagulacja białek

Denaturacja to nieodwracalna zmiana struktury białka, po której traci ono funkcje biologiczne. Powodują ją: wysoka temperatura, mocne kwasy i zasady, sole metali ciężkich (np. CuSOX4\ce{CuSO4}, Pb(NOX3)X2\ce{Pb(NO3)2}), etanol, formalina. Ścięte białko jajka to przykład denaturacji. Koagulacja (wysalanie) to odwracalne wytrącenie białka z roztworu pod wpływem soli metali lekkich, np. NaCl\ce{NaCl} - po dodaniu wody osad znów się rozpuszcza, a białko zachowuje swoje właściwości.

35.Cukry - podział

Cukry (węglowodany, sacharydy) zawierają węgiel, wodór i tlen. Monosacharydy: glukoza i fruktoza - izomery o wzorze CX6HX12OX6\ce{C6H12O6}, słodkie i dobrze rozpuszczalne w wodzie. Disacharydy CX12HX22OX11\ce{C12H22O11}: sacharoza (z glukozy i fruktozy), maltoza, laktoza. Polisacharydy (CX6HX10OX5)Xn\ce{(C6H10O5)_{n}}: skrobia i celuloza. Glukoza powstaje w fotosyntezie: 6 COX2+6 HX2O→sˊwiatłoCX6HX12OX6+6 OX2\ce{6CO2 + 6H2O ->[światło] C6H12O6 + 6O2}, a w oddychaniu komórkowym utlenia się do tlenku węgla(IV) i wody.

36.Cukry redukujące i nieredukujące

Cukry redukujące mają w roztworze wolną grupę aldehydową (lub przechodzą w taką formę) i dają pozytywne próby Tollensa i Trommera: glukoza, fruktoza, maltoza, laktoza. Cukry nieredukujące, np. sacharoza, skrobia i celuloza, dają wynik negatywny. Glukozę od sacharozy odróżnia więc próba Trommera: z glukozą po ogrzaniu powstaje ceglastoczerwony osad, a z sacharozą nie. Po hydrolizie sacharozy (CX12HX22OX11+HX2O→HX+CX6HX12OX6+CX6HX12OX6\ce{C12H22O11 + H2O ->[H+] C6H12O6 + C6H12O6} - glukoza i fruktoza) próba wypada pozytywnie.

37.Skrobia i celuloza

Skrobia i celuloza to polisacharydy zbudowane z reszt glukozy. Skrobia to materiał zapasowy roślin (ziemniaki, zboża); w zimnej wodzie się nie rozpuszcza, a w gorącej tworzy kleik. Wykrywa się ją jodem (np. płynem Lugola) - pojawia się granatowe zabarwienie. Celuloza buduje ściany komórek roślin (bawełna, drewno, papier), nie rozpuszcza się w wodzie, a człowiek jej nie trawi. Hydroliza skrobi (kwas lub enzymy) prowadzi przez dekstryny i maltozę do glukozy.

38.Polikondensacja i polimery kondensacyjne

Polikondensacja to łączenie monomerów mających po dwie grupy funkcyjne w polimer, przy czym przy każdym połączeniu wydziela się mała cząsteczka, zwykle woda. Poliamidy (np. nylon, a w przyrodzie białka) mają wiązania amidowe −CO−NHX−\ce{-CO-NH-}, poliestry (np. PET) - wiązania estrowe −CO−OX−\ce{-CO-O-}. Aby odtworzyć monomery z fragmentu polimeru, rozcina się te wiązania: do grupy −CO−\ce{-CO-} dopisuje się −OH\ce{-OH}, a do atomu azotu lub tlenu po drugiej stronie - atom wodoru.

39.Dawki leków i normy substancji toksycznych

Dawka lecznicza (terapeutyczna) to ilość leku, która leczy bez szkody dla organizmu; dawka toksyczna wywołuje objawy zatrucia; średnia dawka śmiertelna (LD50\mathrm{LD_{50}}) to dawka, po której ginie połowa badanych organizmów - im mniejsza, tym silniejsza trucizna. Dawki podaje się zwykle w mg na kg masy ciała, np. 10 mg/kg dla dziecka o masie 30 kg to 10⋅30=300 mg10 \cdot 30 = 300~\mathrm{mg}. Dopuszczalna norma to największe stężenie substancji w powietrzu, wodzie lub żywności, które nie szkodzi zdrowiu.

40.Etykiety produktów spożywczych

Wykaz składników na etykiecie podaje się w kolejności malejącej masy - pierwszego składnika jest najwięcej. Tabela wartości odżywczej podaje na 100 g (lub 100 ml) produktu: wartość energetyczną (kJ i kcal), tłuszcz (w tym kwasy nasycone), węglowodany (w tym cukry), białko i sól. Dodatki do żywności oznacza się symbolami E, np. E300 - kwas askorbinowy (witamina C), E330 - kwas cytrynowy, E200 - kwas sorbowy (konserwant). Z danych na 100 g można obliczyć np. masę cukru w całym opakowaniu.

Quizy w tym zestawie

50 pytań w 5 etapach

Odblokujesz je po dodaniu zestawu.

Sprawdzian do druku

Arkusz PDF z kluczem, punktacją i oceną

Pierwsze podejście. Klucz z punktacją i oceną jest na ostatniej stronie.

Pobierz sprawdzian (PDF)

Znasz kogoś z klasy, komu się przyda? Podziel się zestawem

WhatsAppFacebook

Podobne zestawy

Zobacz wszystkie fiszki z chemii