Kémia 9

az alapiskola 9. osztálya és anyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára

ISBN 978-80-8091-272-7

Publikácia bola hradená z finančných prostriedkov Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu

Slovenskej republiky.

Helena VicenováMária Ganajová

Kémiaaz alapiskola 9. osztálya és anyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára

Szerzők – Autori © RNDr. Helena Vicenová, doc. RNDr. Mária Ganajová, CSc., 2012Lektorálták – Lektorovalai: Ing. Mária Filová, Mgr. Janula Pisoňová

Fordította – Prekladateľ © Mgr. Lacza Tihamér

Jóváhagyta a Szlovák Köztársaság Oktatási, Tudományügyi, Kutatásügyi és Sportügyi Minisz-tériuma 2012 augusztus 22-én 2012-12645/37111:4-919 szám alatt mint kémia tankönyvet az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára. A jóváhagyási záradék 5 évig érvényes.

Schválilo Ministerstvo školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky pod. č. 2012-12645/37111:4-919 zo dňa 22. augusta 2012 ako učebnicu chémie pre 9. ročník základnej školy a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom.Schvaľovacia doložka má platnosť 5 rokov.

Minden jog fenntartva. E könyv semmilyen része nem használható, reprodukálható és nem is terjeszthető bármilyen módon és mechanikus, fényképészeti vagy elektronikus eszközzel, legyen szó nyomtatásról, fotókópiáról vagy rögzített felvételről, esetleg információs rendszerek közvetítésével a kiadó előzetes írásos jóváhagyása nélkül.

Všetky práva vyhradené. Žiadna časť tejto knihy nesmie byť použitá, reprodukovaná ani šírená akýmkoľvek spôsobom a prostriedkami, či už mechanickými, fotografickými alebo elektronic-kými a to vo forme tlačenej, fotokópií či záznamov, alebo prostredníctvom informačného systé-mu a pod. bez predchádzajúceho písomného súhlasu vydavateľa.

Első kiadás – Prvé vydanie, 2012

Kiadói munka – Vydavateľské spracovanie EXPOL PEDAGOGIKA, s. r. o., Bratislava

Grafikai szerkesztés, címlapterv, fényképek és szedés – Grafická úprava, návrh obálky, vyhoto-

venie fotografií a sadzba: Ing. Peter Kaminský

Kiadta – Vydavateľ © EXPOL PEDAGOGIKA, s. r. o., Bratislava

Nyomda – Tlač KASICO, a. s., Bratislava

ISBN 978-80-8091-272-7

3

Kedves diákok,

ebben a tanévben egyebek mellett azt is megtanuljátok, hogy még a vegyészek sem nélkülözhetik a matematikát. A Kémiai számítások részben az oldatok összetéte-lét fogjátok kiszámítani. Már tudjátok, hogy milyen részecskékből állnak az anyagok és azt is, hogy ezek a részecskék nagyon kicsik. A megszámolásuk és mérésük igen bonyolult lenne, ezért megismerkedtek egy új mennyiséggel, amely megkönnyíti a nagyon sok részecskével való munkát.

A felső tagozaton oktatott kémia befejezéseként egy érdekes résszel – a Szerves kémiával ismerkedhettek meg. Ismét meggyőződhettek majd arról, hogy körülöttünk és bennünk is – minden kémia. Megkönnyíti az életünket és csakis rajtunk múlik, hogyan tudjuk ezt saját javunkra felhasználni.

Kedves tanárok,

ennek az évfolyamnak a tananyaga két tematikus egységre oszlik: Kémiai számí-tások, Az egyszerű szerves anyagok tulajdonságai – Szénhidrogének – Szénhidro-gén-származékok – Szerves anyagok az élőlényekben – Szerves anyagok a minden-napokban.

Az egyes témakörök feldolgozása az adott iskolai oktatási program alapján vál-tozhat.

A témákat rendszerint egy duplaoldalon tárgyaljuk. A törzsanyag (az oktatási sztenderddel összhangban) az egyes oldalak közepén található, akárcsak az illuszt-rációs ábrák és a sémák. Kivételesen a zöld felületeken olyan tananyag van, amely túllép ugyan az állami oktatási programon, de átláthatóbbá és könnyebben érthetővé teszi a törzsanyagot.

A törzsanyag számos kísérletet is tartalmaz autentikus illusztrációs felvételekkel. Abban az esetben, ha nem lehet valamennyi kísérletet elvégezni, a fényképek lega-lább érzékeltetik a kísérletek lefolyását.

A motiváló kérdések fölött ez szerepel: Keressük az összefüggéseket. A diákok-nak az Ember és a természet oktatási-tematikus egységben tanultak alapján tudniuk kellene válaszolni ezekre. A diákok feltételezett válaszai sárga vonalak között talál-hatók. Ezek a válaszok egyszerűek és kapcsolódnak majd az újabb ismeretekhez.

A Gondolkodunk és felfedezünk címmel jelölt szövegek sikeres megértéséhez a diákoknak többet kell majd gondolkodniuk, esetleg más tantárgyakban szerzett isme-retekre is szükségük lesz.

Minden tematikus egységet A tananyag összefoglalása és a Kérdések és feladatok zárja majd. Bizonyos feladatok esetében olyan kísérletek is lesznek majd, amelyek a tananyag begyakorlását segítik vagy javaslatokat és projekteket tartalmaznak. Az igényesebb feladatokat csillag jelöli.

A szerzők

4

1 Ismétlés ....................................................................... 7

1.1 Az anyagok összetétele ......................................................................................... 81.2 Az anyagok felosztása .......................................................................................... 91.2.1 Keverékek ........................................................................................................ 91.2.2 Vegytiszta anyagok ........................................................................................ 101.3 Kémiai reakciók és kémiai egyenletek ............................................................. 12

2 Kémiai számítások ................................................... 15

2.1 Anyagmennyiség ............................................................................................... 162.2 Moláris tömeg ................................................................................................... 182.3 Anyagmennyiség és moláris tömeg a megoldott feladatokban ...................... 202.4 Az oldatok összetételének jellemzése. Tömegtört ........................................... 22 2.5 Tömegtört a megoldott feladatokban ............................................................... 242.6 Az oldatok összetételének a jellemzése.

Az anyagmennyiség koncentrációja ............................................................. 262.7 Koncentráció a megoldott feladatokban .......................................................... 292.8 A tananyag összefoglalása ................................................................................. 312.9 Kérdések és feladatok ........................................................................................ 322.9.1 Anyagmennyiség és moláris tömeg (2.1., 2.2. rész) ................................... 322.9.2 Az oldatok összetételének a jellemzése. Tömegtört (2.4. rész) .................. 332.9.3 Az oldatok összetételének a jellemzése.

Az anyagmennyiség koncentrációja (2.6. rész) ........................................... 35

5

3 Az egyszerű szerves anyagok tulajdonságai .......... 37

3.1 A szén és a szervetlen szénvegyületek ............................................................. 383.2 A szén és a szerves vegyületek ......................................................................... 403.3 Szerves vegyületek és szerves kémia ................................................................ 423.4 A szénatom különlegessége.

Kémiai kötések a szerves vegyületekben ..................................................... 443.5 A tananyag összefoglalása ................................................................................. 453.6 Kérdések és feladatok ........................................................................................ 463.6.1 A szén és a szervetlen szénvegyületek (3.1 rész)

A szén és a szerves vegyületek (3.2 rész) .................................................... 463.6.2 Szerves vegyületek és szerves kémia (3.3 rész)

A szénatom különlegessége. Kémiai kötések a szerves vegyületekben (3.4 rész) .................................... 47

4 Szénhidrogének ........................................................ 49

4.1 Kőszén, kőolaj és földgáz – szénhidrogénforrások ......................................... 504.2 Kőszén, kőolaj, földgáz és környezet ............................................................... 514.3 Mik a szénhidrogének? ..................................................................................... 524.4 Alkánok .............................................................................................................. 544.5 Alkének .............................................................................................................. 564.6 Alkinek .............................................................................................................. 574.7 Arének (aromás szénhidrogének) .................................................................... 584.8 A tananyag összefoglalása ................................................................................. 594.9 Kérdések és feladatok ........................................................................................ 604.9.1 Kőszén, kőolaj és földgáz – szénhidrogénforrások (4.1 rész)

Kőszén, kőolaj, földgáz és környezet (4.2 rész) Mik a szénhidrogének? (4.3 rész) ............................................................... 60

4.9.2 Alkánok (4.4. rész). Alkének (4.5 rész). Alkinek (4.6. rész). Arének (4.7 rész) .......................................................... 61

5 Szénhidrogén-származékok ..................................... 63

5.1 Mik a szénhidrogén-származékok? Halogénszármazékok ............................. 645.2 Oxigénszármazékok ........................................................................................... 665.3 A tananyag összefoglalása .................................................................................. 705.4 Kérdések és feladatok ......................................................................................... 715.4.1 Mik a szénhidrogén-származékok?

Halogénszármazékok (5.1 rész) ................................................................... 715.4.2 Oxigénszármazékok (5.2 rész) ..................................................................... 72

6 Szerves anyagok az élőlényekben ............................ 75

6.1 Mik a természetes anyagok? .............................................................................. 766.2 Szénhidrátok ...................................................................................................... 776.3 Zsírok ................................................................................................................. 826.4 Fehérjék .............................................................................................................. 846.5 Biokatalizátorok ................................................................................................. 866.6 Egészséges táplálkozás ....................................................................................... 886.7 A tananyag összefoglalása .................................................................................. 896.8 Kérdések és feladatok ......................................................................................... 90

6

6.8.1 Mik a természetes anyagok? (6.1. rész). Szénhidrátok (6.2. rész). Zsírok (6.3. rész) ........................................................................................... 90

6.8.2 Fehérjék (6.4. rész). Biokatalizátorok (6.5. rész). Egészséges táplálkozás (6.6. rész) ................................................................. 91

7 Szerves anyagok a mindennapokban ....................... 93

7.1 Műanyagok és szintetikus szálak ....................................................................... 947.2 Tisztító- és mosószerek ..................................................................................... 98 7.3 Kozmetikumok ............................................................................................... 1007.4 Peszticidek ....................................................................................................... 1027.5 Gyógyszerek ..................................................................................................... 1037.6 Az emberre veszélyes anyagok ........................................................................ 1047.6.1 Drogok ......................................................................................................... 1047.6.2 A környezetet és az embert fenyegető anyagok ......................................... 1087.7 A tananyag összefoglalása ................................................................................ 1097.8 Kérdések és feladatok ....................................................................................... 1107.8.1 Műanyagok és szintetikus szálak (7.1. rész)

Tisztító- és mosószerek (7.2. rész)Kozmetikumok (7.3. rész) .......................................................................... 110

7.8.2 Peszticidek (7.4. rész). Gyógyszerek (7.5. rész) Az emberre veszélyes anyagok (7.6. rész) .................................................. 111

8 Laboratóriumi gyakorlatok ..................................... 113

8.1 Oldatok készítése I .......................................................................................... 1148.2 Oldatok készítése II ........................................................................................ 1158.3 Szervetlen és szerves anyagok ........................................................................ 1168.4 Szénhidrátok I ................................................................................................. 1178.5 Szénhidrátok II ............................................................................................... 1188.6 Fehérjék I ........................................................................................................ 1198.7 Fehérjék II ........................................................................................................ 1208.8 Fehérjék III ...................................................................................................... 1218.9 Zsírok .............................................................................................................. 1228.10 Vitaminok ...................................................................................................... 1238.11 Szappanok ..................................................................................................... 124

9 Projektjavaslatok ................................................... 126

10 Zárszó helyett ....................................................... 130

11 Kérdések és feladatok megoldása ...................... 132

12 Irodalom ................................................................ 141

13 Névmutató és magyar-szlovák kisszótár ............ 142

Ismételjük át

• Milyen részecskékből állnak az anyagok

• Hogyan osztjuk fel az anyagokat

• Miben különböznek a vegytiszta anyagok a keverékektől

• Mik az oldatok

• Mik az elemek és a vegyületek

• Melyek a fontos vegyületek

• Melyek a jelentős kémiai reakciók

• Hogyan jegyezzük le a kémiai reakciókat

• Mit fejez ki a kémiai reakció

8 Ismétlés

1.1 Az anyagok összetétele

A kémiaórákon tanultakból már tudjátok, hogy az anyagok részecskékből állnak.Az atomok olyan részecskék, amelyek még kisebb részecskékből – protonokból, ne-

utronokból és elektronokból állnak. A protonok számát az atommagban (és egyben az elektronok számát az elektronburokban) a rendszám adja meg.

Az atom atommagból és elektronburokból álló anyagrészecske. Az atommag-ban protonok és neutronok, az elektronburokban (elektronfelhőben) elektro-nok vannak (az egyes héjakon).A molekula két vagy több egymáshoz kapcsolódó atomból álló anyagrészecske.Az ion elektromos töltésű anyagrészecske. Kation (pozitív ion) keletkezik, ha az atom elektront ad le. Azt a folyamatot, amikor az atom egy vagy több elekt-ront ad le, oxidációnak nevezzük. Anion (negatív ion) keletkezik, ha az atom elektront vesz fel. Azt a folyamatot, amikor az atom egy vagy több elektront vesz fel, redukciónak nevezzük.A kémiai kötés két vagy több atom közötti összetartó hatás, amelyet az elekt-ronok közvetítenek.A kovalens kötés olyan kémiai kötés, amelyet megosztott (közös) elektronpár – kötő elektronpár alkot.Az ionkötés olyan kémiai kötés, amelyet egymást vonzó ellentétes töltésű ionok – kationok és anionok alakítanak ki.

Csak kevés anyag áll önálló atomokból. A legtöbb atom kémiai kötésekkel mole-kulákká kapcsolódik össze. Bizonyos anyagok nem molekulákból, hanem ionokból állnak, amelyek ionkötéssel kapcsolódnak egymáshoz.

kovalens kötés ionkötés

Részecskék

atomok ionokmolekulák

17

18

11

12

11

H2He

Na+ Cl–

atommag

elektronburok

hélium hidrogén nátrium-klorid

2

2

9Ismétlés

A heterogén keverékek alkotórészeit látással (szabad szemmel vagy mikrosz-kóppal) meg lehet különböztetni.A homogén keverékek (oldatok, elegyek) alkotórészeit nem lehet látással (sza-bad szemmel vagy mikroszkóppal) megkülönböztetni.Az oldat oldott anyagból és oldószerből álló homogén keverék.Azt az oldatot, amelyben a víz az oldószer – vizes oldatnak nevezzük.A telített oldatnak nevezzük azt az oldatot, amelyben egy adott hőmérsékleten már több anyag nem oldódik fel.

Anyagok

vegytiszta anyagok

1.2 Az anyagok felosztása

1.2.1 Keverékek

A keverék két vagy több alkotórészből álló anyag.

• alkotórészeiket szabad szemmel vagy mikroszkóppal láthatjuk

Példák: gránit, vizes homok, olaj a vízben, hab.

oxigén

oxigén a vízben

keverékek

víz

elemek vegyületek

• alkotórészeiket szabad szemmel vagy mikroszkóppal nem látjuk

Példák: fémötvözetek, üveg, ásvány-víz, ecet, levegő.

Heterogén keverékek

Homogén keverékek – oldatok (elegyek)

gránit

ecet

10 Ismétlés

A kémiai elem vegytiszta anyag, amely azonos rendszámú atomokból áll.

1.2.2 Vegytiszta anyagok

1 18

I. A VIII. A

1 1H2 13 14 15 16 17

2HeII. A III. A IV. A V. A VI. A VII. A

2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne

3 11Na 12Mg3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18ArIII. B IV. B V. B VI. B VII. B VIII. B I. B II. B

4 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr

5 37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe

6 55Cs 56Ba 57La 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn

7 87Fr 88Ra 89Ac 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn 114Uuq 116Uuh

Kémiai elemek

Az elemek periódusos táblázatában az elemek vízszintes sorokba – periódusokba – és függőleges oszlopokba – csoportokba – vannak rendezve. Az oszlopokban (cso-portokban) a hasonló tulajdonságú elemek találhatók.

A tulajdonságaik alapján az elemeket feloszthatjuk fémekre, félfémekre és nem-fémekre.

OxidokAz oxidok oxigénből és egy további elemből álló bináris vegyü-

letek.Például a kalcium-oxidot és a szilícium-dioxidot az építőiparban

használják. A kén-dioxid, a nitrogén oxidjai és a szén-dioxid negatívan hatnak a környezetre.

Az oxigénatom oxidációs száma az oxidokban –II.

az atom oxidációs száma

szlovák nevezéktani végződések

az oxid magyar neve képlet

I -ný, -ny nátrium-oxid Na2OII -natý kalcium-oxid CaOIII -itý alumínium-oxid Al2O3

IV -ičitý szén-dioxid CO2

V-ičný nitrogén-pentoxid N2O5

-ečný foszfor-pentoxid P2O5

VI -ový kén-trioxid SO3

VII -istý mangán-heptoxid Mn2O7

VIII -ičelý ozmium-tetroxid OsO4

*) A fordító megjegyzése: a magyar és a szlovák kémiai elnevezések közötti el-térésekről az előző évfolyamban tanulhattatok

Vegyületek

11Ismétlés

A vegyület két vagy több atom egyesülésével keletkezett vegytiszta anyag.

SavakMinden savban van hidrogénatom, amelynek az oxidációs száma I. Attól függően,

hogy a savakban található-e oxigén vagy sem, a savakat felosztják oxosavakra és hidrogénsavakra (oxigént nem tartalmazó savakra).

A hidrogénsavak bináris vegyületek, amelyek hidrogénből és egy nemfémes elemből állnak, pl. a sósav (HCl).

Az oxosavak trináris (három elemet tartalmazó) vegyületek, amelyeket a hidro-gén, egy savképző elem és az oxigén alkotja, pl. a salétromsav (HNO3), a kénsav (H2SO4).

A savak vizes oldatban ionizálnak, miközben oxónium-kationok és sav-anionok keletkeznek

HCl + H2O H3O+ + Cl–

Az oxónium-kationok okozzák a savak oldatának a savanyúságát. A savoldatok pH-értéke kisebb mint 7.

A savakat az iparban és a háztartásban egyaránt használják. A gyomor-nedv igen híg sósav-oldatot tartalmaz, amelynek fontos szerepe van a táp-lálék emésztésében.

A savak maróanyagok, ezért velük dolgozva be kell tartani a kémiai biztonság előírásait.

HidroxidokMinden hidroxidban van hidroxid-anion (OH–).A hidroxidok trináris (három elemet tartalmazó) vegyületek, amelyek egy fémes

elemből, oxigénből és hidrogénből állnak, pl. a nátrium-hidroxid (NaOH).A hidroxidok vizes oldatukban ionizálnak, miközben hidroxid-anionok és az adott

fémek kationjai keletkeznek.

NaOH H2O Na+ + OH–

A hidroxid-anionok okozzák a hidroxid-oldatok lúgosságát. A hidroxid vizes ol-datainak pH-értéke nagyobb, mint 7.

A hidroxidokat az építőiparban, a mezőgazdaságban és a háztartásban is alkal-mazzák.

A hidroxidok (lúgok) maró anyagok, ezért velük dolgozva be kell tartani a bizton-sági előírásokat.

A sókA sók fém-kationokból és sav-anionokból álló vegyületek (NaCl).A sók vízben oldva ionizálódnak, miközben kationok és anionok keletkeznek, pl.

NaCl H2O Na+ + Cl–

Fontos sók például a nátrium-klorid, a szulfátok, a nitrátok, a karbonátok és a hidrogén-karbonátok (a savanyú sók). A nátrium-kloridot (NaCl) az élelmiszerek ízesítésére és konzerválására használják. Az ipari sóval (az útszóró sóval) télen az utakat szórják. A vegyiparban a hidrogén, a klór, a nátrium-hidroxid és a sósav elő-állításánál használják.

r-

NaHCO3

12 Ismétlés

1.3 Kémiai reakciók és kémiai egyenletek

Keressük az összefüggéseketEmlékeztek még azokra a részecske-modellekre, amelyek a sztöchio-

metriai együtthatók meghatározásának módját szemléltették? Alakítsátok át a sémát kémiai egyenletté (egészítsétek ki a sztöchi-

ometriai együtthatókat – számoljátok össze az egyes elemek atomjait az egyenlet bal és jobb oldalán).

A kapott kémiai egyenletben érvényes: az egyes elemek atomjainak a száma a kiindulási anyagokban megegyezik a termékekben lévő elemek atomjainak a szá-mával.

2H2 + O2 2H2O

+

...H2 + O2 ...H2O

A közömbösítés a sav és a hidroxid reakciója víz és só képződése közben. A redoxi reakciók olyan kémiai reakciók, amelyek során megváltozik az atomok oxidációs száma.

HCl + NaOH H2O + NaCl sav + hidroxid víz + só

A közömbösítés (semlegesítés) lényege az oxónium-kationok és a hidroxid-anio-nok reakciója vízmolekulák keletkezése közben:

H3O+ + OH– 2H2O

Közömbösítés

Redoxi reakciók

Azokat a kémiai reakciókat, amelyek során bizonyos anyagok oxidálódnak és más anyagok redukálódnak, redoxi reakcióknak nevezik.

2Cu0 + O20 2CuIIO–II

oxidáció

redukció

Nézzétek meg a kísérleteket szemlél-tető ábrákat. Állapítsátok meg, hogy a feltüntetett kémiai képletekben ér-vényes-e a tömegmegmaradás tör-vénye.

A közömbösítést a laboratóriumokban az anyagokban, pl. az ásványvizekben, a talajban lévő savak vagy a hidroxidok pontos meghatározására, a szennyvizekben és a talajokban található savak vagy hidroxidok semlegesítésére használják. A közöm-bösítés eredményeként állíthatók elő iparilag fontos anyagok (sók).

A redoxi reakciók közé tartozik az égés, a korrózió, a légzés, a fotoszintézis. Redoxi reakciókkal számos anyagot állítanak elő, pl. vasat és más fémeket, savakat, hidroxidokat.

13Ismétlés

A kémiai egyenlet kifejezi:– melyek a kémiai reakció során a kiindulási anyagok és a termékek,– milyen a kémiai reakcióban résztvevő részecskék aránya.A kiindulási anyagokat alkotó elemek atomjainak a száma meg kell hogy egyezzen a termékeket alkotó elemek atomjainak a számával.

Gondolkodunk és felfedezünkPróbáljátok meg szavakkal leírni a fenti felvételeken bemutatott reakciók lefolyását!

2Na + 2H2O 2NaOH + H2

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2

2H2O2 2H2O + O2

2H2 + O2 2H2O

CaCO3 CaO + CO2

C + O2 CO2

2Mg + O2 2MgO

4Al + 3O2 2Al2O3

Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu

118

I. AVIII. A

1

g1,01

1 HH

IDR

OG

ÉNH

ydrogenium2,1

g4,00

2 He

HÉLIU

MH

elium

213

1415

1617

II. AIII. A

IV. AV. A

VI. AVII. A

2

s6,94

3 LiLÍTIU

MLithium

1,0

s9,01

4 BeBER

ILLIUM

Beryllium1,5

s10,81

5 BBÓR

Borum2,0

s12,01

6 CSZÉNCarboneum

2,5

g14,01

7 NN

ITRO

GÉN

Nitrogenium

3,0

g16,00

8 OO

XIGÉN

Oxygenium

3,5

g19,00

9 FFLU

OR

Fluorum4,0

g20,18

10 Ne

NEO

NN

eon

3

s22,99

11 Na

NÁTR

IUM

Natrium0,9

s24,31

12 Mg

MAG

NÉZIU

MM

agnesium1,2

s26,98

13 AlALU

MÍN

IUM

Aluminium

1,5

s28,09

14 SiSZILÍCIU

MSilicium

1,8

s30,97

15 PFO

SZFOR

Phosphorus2,1

s32,07

16 SKÉNSulphur

2,5

g35,45

17 ClKLÓ

RChlorum

3,0

g39,95

18 ArAR

GO

NArgon

34

56

78

910

1112

III. BIV. B

V. BVI. B

VII. BVIII. B

I. BII. B

4

s39,10

19 KKÁLIU

MKalium

0,8

s40,08

20 CaKALCIU

MCalcium

1,0

s44,96

21 ScSZKAN

DIU

MScandium

1,3

s47,87

22 TiTITÁN

Titanium1,5

s50,94

23 VVAN

ÁDIU

MVanadium

1,6

s52,00

24 CrKR

ÓM

Chromium

1,6

s54,94

25 Mn

MAN

GÁN

Manganum

1,5

s55,85

26 FeVAS

Ferrum1,8

s58,93

27 CoKO

BALTCobaltum

1,8

s58,70

28 Ni

NIKKEL

Niccolum

1,8

s63,55

29 CuR

ÉZCuprum

1,9

s65,38

30 ZnCIN

KZincum

1,6

s69,72

31 Ga

GALLIU

MG

allium1,6

s72,63

32 Ge

GER

MÁN

IUM

Germ

anium1,8

s74,92

33 AsAR

ZÉNArsenicum

2,0

s78,96

34 SeSZELÉNSelenium

2,4

l79,90

35 BrBR

ÓM

Bromum

2,8

g83,80

36 KrKR

IPTON

Krypton

5

s85,47

37 Rb

RU

BÍDIU

MR

ubidium0,8

s87,62

38 SrSTR

ON

CIUM

Strontium1,0

s88,91

39 YITTR

IUM

Yttrium1,2

s91,22

40 ZrCIR

KÓN

IUM

Zirconium1,4

s92,91

41 Nb

NIÓ

BIUM

Niobium1,6

s95,94

42 Mo

MO

LIBDÉN

Molybdaenum

1,8

s(97)

43 TcTECH

NÉCIU

MTechnetium

1,9

s101,07

44 Ru

RU

TÉNIU

MR

uthenium2,2

s102,91

45 Rh

RÓ

DIU

MR

hodium2,2

s106,42

46 PdPALLÁD

IUM

Palladium2,2

s107,87

47 AgEZÜ

STArgentum

1,9

s112,41

48 CdKAD

MIU

MCadm

ium1,7

s114,82

49 InIN

DIU

MIndium

1,7

s118,71

50 SnÓ

NStannum

1,8

s121,76

51 SbAN

TIMO

NStibium

1,9

s127,60

52 TeTELLÚ

RTellurium

2,1

s126,90

53 IJÓD

Iodum2,5

g131,29

54 XeXEN

ON

Xenon

6

s132,91

55 CsCÉZIU

MCaesium

0,7

s137,33

56 BaBÁR

IUM

Baryum0,9

s138,91

57 LaLAN

TÁNLanthanum

1,1

s178,49

72 Hf

HAFN

IUM

Hafnium1,3

s180,95

73 TaTAN

TÁLTantalum

1,5

s183,84

74 WVO

LFRÁM

Wolfram

ium1,7

s186,21

75 Re

RÉN

IUM

Rhenium

1,9

s190,23

76 Os

OZM

IUM

Osm

ium2,2

s192,22

77 IrIR

ÍDIU

MIridium

2,2

s195,08

78 PtPLATIN

APlatinum

2,2

s196,97

79 AuAR

ANY

Aurum2,4

l200,59

80 Hg

HIG

ANY

Hydrargyrum

1,9

s204,38

81 TlTALLIU

MThallium

1,8

s207,2

82 PbÓ

LOM

Plumbum

1,8

s208,98

83 BiBIZM

UT

Bismuthum

1,9

s(209)

84 PoPO

LÓN

IUM

Polonium2,0

s(210)

85 AtASZTÁCIU

MAstatium

2,2

g(222)

86 Rn

RAD

ON

Radon

7

s(223)

87 FrFR

ANCIU

MFrancium

0,7

s(226)

88 Ra

RÁD

IUM

Radium0,9

s(227)

89 AcAKTÍN

IUM

Actinium1,1

104 Rf

RADZERFORDIUMR

utherfordium

105 Db

DU

BNIU

MD

ubnium

106 SgSZIBO

RG

IUM

Seaborgium

107 BhBO

RIU

MBohrium

108 Hs

HASSZIU

MH

assium

109 Mt

MEITN

ERIU

MM

eitnerium

110 Ds

DARMSTADTIUM

Darm

stadtium

111 Rg

RÖNTGENIUMR

oentgenium

112 CnKOPERNÍCIUMCopernicium

113 CnUNUNTRIUMCopernicium

114 Uuq

FLEROVIUMUnunquadium

115 CnUNUNPENTIUMCopernicium

116 Uuh

LIVERMORIUM

Ununhexium

117 CnUNUNSZEPTIUMCopernicium

118 CnU

NU

NO

KTIUM

Copernicium

Lantanoidák58 Ce

CÉRIU

MCerium

59 PrPRAZEODÍM

IUMPraseodym

ium

60 Nd

NEO

DÍM

IUM

Neodym

ium

61 PmPR

OM

ÉTIUM

Promethium

62 SmSZAM

ÁRIU

MSam

arium

63 EuEU

RÓ

PIUM

Europium

64 Gd

GAD

OLÍN

IUM

Gadolinium

65 TbTER

BIUM

Terbium

66 Dy

DISZPR

ÓZIU

MD

ysprosium

67 Ho

HO

LMIU

MH

olmium

68 ErER

BIUM

Erbium

69 TmTÚ

LIUM

Thulium

70 YbITTER

BIUM

Ytterbium

71 LuLU

TÉCIUM

Lutetium

Aktinoidák90 Th

TÓR

IUM

Thorium

91 PaPROTAKTÍNIUM

Protactinium

92 UU

RÁN

Uranium

93 Np

NEPTÚ

NIU

MN

eptunium

94 PuPLU

TÓN

IUM

Plutonium

95 AmAM

ERÍCIU

MAm

ericium

96 CmK

RIU

MCurium

97 BkBER

KÉLIUM

Berkelium

98 CfKALIFO

RN

IUM

Californium

99 EsEIN

STEINIU

MEinsteinium

100 FmFER

MIU

MFerm

ium

101 Md

MEN

DELÉVIU

MM

endelejevium

102 No

NO

BÉLIUM

Nobelium

103 LrLAU

REN

CIUM

Lawrencium

A kémiai elem

ek periódusos táblázataA kém

iai elemek rendszám

a, vegyjele, magyar, szlovák és tudom

ányos elnevezése

nemfém

félfém

fém

g1,01

1 HH

IDR

OG

ÉNH

ydrogenium2,1

halmazállapot

g – gáz (gaseous)l – cseppfolyós (liquidus)s – szilárd (solidus)

moláris töm

eg (g/mol)

az elem vegyjele

rendszámm

agyar névtudom

ányos névaz atom

elektronegativi-tása (Pauling szerint)

Megtanuljuk

• Mit fejez ki az anyagmennyiség

• Hol használják az anyagmennyiséget

• Hogyan számítják ki az anyagmennyiséget

• Hogyan számítják ki a moláris tömeget

• Hogyan fejezik ki az oldatok összetételét

• Mit fejez ki a tömegtört

• Mit fejez ki az anyagmennyiség koncentrációja

• Hogyan számítják ki az oldatok összetételét

16 Kémiai számítások

2.1 Anyagmennyiség

Keressük az összefüggéseketEmlékeztek még arra a kísérletre, amelyben a vas és a kén reagált egymással?

Gondolkozzatok el arról, hogyan állapítjuk meg az anyagok tömegét, amelyeket be kell mérni.

A kiindulási anyagok összefüggenek ezzel a kémiai egyenlettel: Fe + S FeS

A kémiaórákról már tudjátok, hogy a sztöchiometriai együtthatók a kémiai egyen-letben a kémiai reakcióban résztvevő részecskék arányát fejezik ki. A mi kísérletünk-ben a vas és a kén atomok aránya 1:1.

A reakcióhoz azonban nem használhatunk egyetlen vasatomot és egyetlen kéna-tomot, mert igen kicsi a tömegük és a nagyságuk. Egy vasatomot és egy kénatomot nem is látni.

A kémiai reakciókban sok részecske reagál egymással.

Az anyag mennyiségét tehát ajánlatos egy olyan mennyiséggel kifejezni, amely arányos a részecskék számával. Ilyen mennyiség az anyagmennyiség. Jele: n.

Az anyagmennyiség egysége a mól, a jele: mol.

A vegytiszta anyag 1 mól részecskéje (atomja, molekulája, ionja) nagyon sok részecskét jelent.

(Leírva: 602 200 000 000 000 000 000 000 = 6,022 · 1023 részecske.)

A kémiai reakció során 1 mól vasatom 1 mól kénatommal reagál. Ez a kifejezés sokkal egyszerűbb, mintha a részecskék számával fejeznénk ki

(reagált 602 200 000 000 000 000 000 000 Fe atom és 602 200 000 000 000 000 000 000 S atom).

Az anyagmennyiség tehát lehetővé teszi a nagy számok kifejezését olyan szá-mokkal, amelyekkel könnyen számolhatunk.

vas kén 1 mol 1 mol

Az anyagmennyiség megadja a részecskék (atomok, molekulák, ionok) számát az anyagban. A jele: n.Az anyagmennyiség egysége a mól. Jele: mol.

Az üzletekben ilyen csomagolású árut is látunk.

A nagy kiszerelésű csomagolást elő-nyösnek tartjuk, ha nagyobb meny-nyiségben gyakran fogyasztott árut vásárolunk. Darabonként vásárolni az árut nagyon kényelmetlen lehet.

Hasonlóképp a vegyészek számára is előnyös lehet a „nagyban cso-magolt” anyag. Az anyagoknak ezt a „speciálisan nagybani kiszerelését” a kémiában mólnak nevezik.

32,1 g55,9 g

Fe + S FeS

17Kémiai számítások

+

2H2 O2 2H2O 2 mól hidrogénmolekula 1 mól oxigénmolekula 2 mól vízmolekula

Miért van a különböző anyagrészecskék azonos anyagmennyiségeinek eltérő tömegük?

Hasonlítsuk össze 1 mól alumíniumatom és 1 mól ólomatom tömegét.1 mól alumíniumatom tömege 26,98 g.1 mól ólomatom tömege 207,2 g.

Már tudjuk, hogy 1 mól alumíniumatom azo-nos számú részecskét tartalmaz, mint 1 mól ólom atom. 1 mól ólomatom tömege nagyobb, mint 1 mól alumíniumatomé.

Ez azért van, mert 1 ólomatom tömege nagyobb, mint 1 alumíniumatomé.

Az anyagok eltérő részecskékből (atomokból, molekulákból, ionokból) állnak, ezért lehetséges, hogy a különböző anyagok részecskéinek azonos anyagmennyisége eltérő tömegű. Az atom tömege függ az atommagban lévő protonok és neutronok, valamint az elektronburokban található elektronok számától.

Mit fejeznek ki a kémiai egyenletek?A kémiai egyenletek nemcsak a reakcióba lépő és a keletkező részecskék arányát

fejezik ki, hanem ezeknek az anyagoknak az anyagmennyiségei közötti arányosságot is. Ezek az arányosságok egyenlőek.

A hidrogén és az oxigén egyesülésének a példáján mutatjuk ezt be, amikor víz keletkezik:

+

2H2 O2 2H2O 2 hidrogénmolekula 1 oxigénmolekula 2 vízmolekula

Az egyenletet kifejezhetjük szavakkal:2 hidrogénmolekula reagált 1 oxigénmolekulával, miközben 2 vízmolekula keletkezett.

Kifejezhetjük a részecskék és az anyagmennyiségek számával:

A vizespohárba 18 ml vizet öntöt-tünk (ez kb. 18 g víz). A pohárban 6,022 • 1023 vízmolekula van.

6,022 • 1023 vízmolekula = 1 mól víz-molekula.

Még egy kis csepp víz (kb. 30 mg) is mintegy 1, 00255 · 1021 vízmolekulát tartalmaz.

Az egyenletet kifejezhetjük szavakkal:2 mól hidrogénmolekula reagált 1 mól oxigénmolekulával, miközben 2 mól víz-

molekula keletkezett.

alumíniumólom


A moláris tömeg egy mennyiség, amelynek jele M.

Az A vegytiszta anyag moláris tömegét az A anyag tömegének és anyagmennyiségének hányadosa-ként számítjuk ki:

m(A)M(A) = n(A)

A moláris tömeg egysége a gramm per mól, jele g/mol.A moláris tömeg 1 mól vegytiszta anyag tömegét adja meg.

2.2 Moláris tömeg

A kémiai laboratóriumban olyan anyagok tömegeivel dolgozunk, amelyek nagyon sok részecskét tartalmaznak. Nem számoljuk a részecskéket, hanem egy új mennyiséget vezetünk be – ez az anyagmennyiség.

Hogyan számítjuk át az anyagmennyiséget tömegre?

A vegytiszta anyag 1 mól részecskéjének tömegét megadó mennyiséget moláris tömegnek nevezik. Jele M.

Úgy számítjuk ki, hogy elosztjuk a vegytiszta anyag tömegét az anyagmennyisé-gével:

m(A)M(A) = n(A)

A moláris tömeg egysége a gramm per mól. Jele: g/mol.

1 mól

oxigénatom (O)

oxigénmolekula (O2)

• tömege 16,00 g

Az oxigénatom moláris tömege 16,00 g/mol

leírás: M(O) = 16,00 g/mol

• tömege 32,00 g

Az oxigénmolekula moláris tömege 32,00 g/mol

leírás: M(O2) = 32,00 g/mol


Hogyan állapítjuk meg az elemek és a vegyületek moláris tömegét?

Az elemek moláris tömege megtalálható az elemek periódusos táblázatában és a kémiai táblázatokban.

A kémiai elemek atomjainak moláris tömege megtalálható az elemek periódu-sos táblázatában és a kémiai táblázatokban is.A vegyületek moláris tömegét úgy számítjuk ki, hogy a vegyületet alkotó ele-mek atomjainak moláris tömegét, amelyet megszoroztunk a képletben feltün-tetett számukkal összeadjuk.

Bizonyos táblázatokban a relatív atomtömegek vannak feltüntetve. Ezek mértékegység nélküli, dimen-zió nélkül számok. Számértékükben a relatív atomtömegek és g/mol-ban kifejezett moláris tömegek meg-egyeznek.

Az atomok moláris tömegét megál-lapíthatjuk a relatív atomtömeg érté-kéből. A relatív atomtömeget kifejező számhoz odaírjuk a g/mol egységet.

A vegyület molekuláinak moláris tömegét a relatív molekulatömegből állapíthatjuk meg. A relatív moleku-latömeget megadó számhoz odaírjuk g/mol egységet.

,

2HeHÉLIUMHelium

13 14 15 16 17III. A IV. A V. A VI. A VII. A

s10,81

5BBÓR

Borum2,0

s12,01

6CSZÉN

Carboneum2,5

g14,01

7NNITROGÉN

Nitrogenium3,0

g16,00

8OOXIGÉN

Oxygenium3,5

g19,00

9FFLUORFluorum

4,0

g20,18

10NeNEONNeon

s26,98

13AlALUMÍNIUMAluminium

1,5

s28,09

14SiSZILÍCIUM

Silicium1,8

s30,97

15PFOSZFOR

Phosphorus2,1

s32,07

16SKÉN

Sulphur2,5

g35,45

17ClKLÓR

Chlorum3,0

g39,95

18ArARGONArgon

8 9 10 11 12VIII. B I. B II. B

s5,85

6FeVASerrum

s58,93

27CoKOBALTCobaltum

s58,70

28NiNIKKEL

Niccolum

s63,55

29CuRÉZ

Cuprum

s65,38

30ZnCINK

Zincum

s69,72

31GaGALLIUMGallium

s72,63

32GeGERMÁNIUMGermanium

s74,92

33AsARZÉN

Arsenicum

s78,96

34SeSZELÉNSelenium

l79,90

35BrBRÓM

Bromum

g83,80

36KrKRIPTONKrypton

nemfém

félfém

fém

g/mol)

egativi-rint)

moláris tömeg(g/mol)

A bóratom moláris tömege je 10,81 g/mol. Így írjuk: M(B) = 10,81 g/mol

A vegyületek moláris tömegét a képletük alapján számítjuk ki az elemek atomja-inak moláris tömegeiből.

A szén-dioxid képlete CO2. A szén-dioxid molekula egy szénatomból és két oxi-génatomból áll.

Számítsuk ki a CO2 molekulák moláris tömegétM(CO2) = M(C) + 2 · M(O)M(CO2) = 12,01 g/mol + 2 · 16,00 g/molM(CO2) = 44,01 g/mol

A CO2 molekulák moláris tömegét megkapjuk, ha összeadjuk a szén moláris tömegét és az oxigén moláris tömegének a kétszeresét.

A molekulák moláris tömegét megkapjuk, ha összeadjuk a vegyületet alkotó ele-mek atomjainak moláris tömegét és megszorozzuk a képletben található atomok számával.

A moláris tömegek ismerete elkerülhetetlen, ha a kémiai reakció alapján akarjuk kiszámítani a kiindulási anyagok és a termékek mennyiségét.

s12,01

6CSZÉN

Carboneum2,5

g16,00

8OOXIGÉN

Oxygenium3,5

g16,00

8OOXIGÉN

Oxygenium3,5

10,81


1. feladat: A nitrogén reagál az oxigénnel: N2 + O2 N2O5

a) Alakítsátok át a sémát kémiai egyenletté.b) Fejezzétek ki az egyenletet szavakkal a

részecskék számának és az anyagmeny-nyiségeknek a segítségével.

c) Állapítsátok meg, mennyi anyagmennyi-ségű O2 molekula reagál, ha a reakcióhoz 4 mol N2 molekulát használnak fel.

Megoldás:a) 2N2 + 5O2 2N2O5

b) 2 nitrogénmolekula reagál 5 oxigénmolekulával, miközben 2 nitrogén-pentoxid molekula keletkezik.

2 mól nitrogénmolekula reagál 5 mól oxigénmolekulával, miközben 2 mól nitrogén-pentoxid molekula keletkezik.

c) 2 mól N2 molekula ....................... 5 mól O2 molekula 4 mól N2 molekula ....................... x mól O2 molekula rendezés után: x = 10 mol

Válasz (c): 4 mól nitrogénmolekula reagál 10 mól oxigénmolekulával.

2. feladat:Írjátok le a következő atomok moláris tömegét:

a) kalcium,b) nitrogén,c) réz.

Megoldás:Az elemek periódusos táblázatából megállapítjuk:a) M(Ca) = 40,08 g/molb) M(N) = 14,01 g/molc) M(Cu) = 63,55 g/mol

Válasz: A moláris tömegek értékei a következők M(Ca) = 40,08 g/mol, M(N) = 14,01 g/mol, M(Cu) = 63,55 g/mol.

3. feladat: Számítsátok ki a következő vegyületek

moláris tömegeit:a) CaO,b) HNO3,c) Cu(OH)2.

Megoldás:a) M(CaO) = M(Ca) + M(O) M(CaO) = 40,08 g/mol + 16,00 g/mol M(CaO) = 56,08 g/molb) M(HNO3) = M(H) + M(N) + 3 · M(O) M(HNO3) = 1,01 g/mol + 14,01 g/mol + 3 · 16,00 g/mol M(HNO3) = 63,02 g/molc) M[Cu(OH)2] = M(Cu) + 2 · M(O) + 2 · M(H) M[Cu(OH)2] = 63,55 g/mol + 2 · 16,00 g/mol + + 2 · 1,01 g/mol M[Cu(OH)2] = 97,57 g/mol

Válasz: A moláris tömegértékek a következők: M(CaO) = 56,08 g/mol, M(HNO3) = 63,02 g/mol, M[Cu(OH)2] = 97,57 g/mol.

2.3 Anyagmennyiség és moláris tömeg megoldott példákban

A kémiai egyenletek nemcsak a reakcióba lépő és keletkező részecskék arányszámát fejezik ki, hanem a rea-gáló és keletkező anyagok anyagmennyiségeinek arányát is. Ezek az arányok megegyeznek.

Az anyag moláris tömege, tömege és anyagmennyisége közötti összefüggést

m(A)M(A) = n(A)

felhasználják az anyagmennyiség

m(A)n(A) = M(A)

és az anyag tömegének a kiszámítására m(A) = n(A) · M(A)


4. feladat:Számítsátok ki, mekkora a tömege 0,5 mól vasatomnak

Lejegyzés: n(Fe) = 0,5 molM(Fe) = 55,85 g/molm(Fe) = ? g

Megoldás: m(Fe) = n(Fe) · M(Fe)

m(Fe) = 0,5 mol · 55,85 g/mol m(Fe) = 27,9 g

Számítás hármasszabály segítségével:1 mol vasatom ................... 55,85 g0,5 mol vasatom ........................ x g

rendezés után: x = 27,9 g

Válasz: 0,5 mól vasatom tömege 27,9 g.

5. feladat:Számítsátok ki 1,5 mól kétatomos oxi-génmolekula tömegét

Lejegyzés: n(O2) = 1,5 molM(O2) = 2 · M(O) = 2 · 16,00 g/mol = 32,00 g/molm(O2) = ? g

Megoldás: m(O2) = n(O2) · M(O2)

m(O2) = 1,5 mol · 32,00 g/mol m(O2) = 48,0 g

Számítás hármasszabály segítségével:1 mól oxigénmolekula ................... 32,00 g1,5 mól oxigénmolekula ...................... x g

rendezés után: x = 48,0 g

Válasz: 1,5 mól kétatomos oxigénmolekula tömege 48,0 g.

6. feladat:Az ezüstkanál tömege 10,0 g. Számítsá-tok ki az ezüstatomok anyagmennyiségét a kiskanálban.

Lejegyzés: m(Ag) = 10,0 g M(Ag) = 107,87 g/moln(Ag) = ? mol

Megoldás: m(Ag)n(Ag) = M(Ag)

10,0 gn(Ag) = 107,87 g/mol

n(Ag) = 0,0927 mol

Válasz: A 10,0 g tömegű kanálban 0,0927 mól ezüst van.


2.4 Az oldatok összetételének jellemzése. Tömegtört

Mit vizsgálunk?A rézgálic oldat készítését

Végrehajtás:1. Egy Petri-csészébe bemérünk 1,0 g, 5,0 g, 10,0 g és 40,0 g rézgálicot.2. Főzőpoharakba bemérünk 100–100 g (100 cm3) vizet.3. A rézgálicot fokozatosan beszórjuk a főzőpoharakba és kevergetés közben felold-

juk a vízben (A, B, C, D oldat).4. Összehasonlítjuk az oldatok külalakját.

Eszközök és vegyszerek: 1. 4 Petri-csésze 2. 4 főzőpohár 3. mérőhenger 4. mérleg 5. spatula 6. 4 üvegbot 7. rézgálic 8. víz

kís

érl

et

Megfigyelés:Az oldatok színükben különböznek – a szín intenzitása fokozódik. Az utolsó fő-

zőpohár alján (D oldat) fel nem oldódott szilárd anyag marad vissza.

Magyarázat: A szín intenzitása azért nőtt, mert azonos térfogatú vízben fokozatosan egyre több

anyagot oldottunk fel. A D oldatban az edény alján fel nem oldódott anyag maradt vissza – az oldat telített.

Az oldatot koncentráltabbnak (töményebbnek) tekintjük, ha egy adott térfogatú oldószerben több oldott anyag van, összevetve azzal az oldattal, amelyben kevesebb oldott anyag található (hígabb oldat).

Az oldatok összetételének ez a jellemzése a laboratóriumban nem kielégítő. Is-mernünk kell az oldott anyag tömegét és az oldószer tömegét.

A rézgálic oldékonysága a vízben (20 C-on) 36,6 g 100 g vízre szá-mítva

A rézgálic telített oldata

A B C D

D


Számítsuk ki az oldott anyag tömegének és az A oldat össztömegének a hányadosát::

A kapott értéket (0,0099) az oldott anyag tö-megtörtjének nevezzük az oldatban.

Beszorozzuk a tömegtörtek értékét 100 %-kal és megkapjuk a tömegtört értékét százalékban kifejezve (0,99 %).

Hasonló módon számíthatjuk ki a tömegtörteket a többi oldatban is.

Az oldatban oldott anyagot jelöljük A-val, a tömege m(A) és az oldat tömege m(R). Az oldott A anyag tömegtörtjét jelöljük w(A) -val. Az oldott A anyag tömeg-törtjét az oldatban az oldott A anyag tömegének és az oldat tömegének a hányadosa-ként számítjuk ki.

m(A)w(A) = m(R)

Például az ételecet az ecetsav 8 %-os oldata, ez azt jelenti, hogy az ecetsav tömegtörtje az ecetben 8 % = 0,08. Vagyis 100 g ecetben 8 g ecetsav van (8 g ecetsav + 92 g víz).

Fertőtlenítés céljából 3 %-os hidrogén-peroxid oldatot haszná-lunk – a hidrogén-peroxid tömegtörtje a hidrogén-peroxid oldatá-ban 3 % = 0,03. Vagyis 100 g hidrogén-peroxid oldatban 3 g hidro-gén-peroxid van.

A tömegtört segítségével nemcsak a homogén keverékek (olda-tok) összetételét fejezzük ki, hanem a heterogén keverékekét is (va-lamennyi halmazállapotban).

A tömegtört egy mennyiség, jele w.

Az A oldott anyag tömegtörtjét az oldatban az oldott anyag tömegének és az oldat tömegének a hányadosa-ként kapjuk meg:

m(A)w(A) = m(R)

Dimenzió nélküli számként vagy százalékokban adják meg.A tömegtört százalékokban kifejezett értéke számszerűleg megegyezik a 100 g oldatban oldott anyag grammokban kifejezett tömegével.

1 g = 0,0099 100 g + 1 g

0,0476 = 4,76 % 0,0909 = 9,09 %

A kakaós tekercs a fényképen 40 % tölteléket, a túrós tekercs 50 % tölte-léket tartalmaz.

A tömegtörtet nem csak a keverékek jellemzésére használják. A segítsé-gével megadhatjuk egy adott elem részarányát a vegyületben.

A

B C

az ecetsav 8 %-os oldata

A %-jel a következő számot jelöli:

1

100 = 0,01

Ezért érvényes:100 % = 100 • 0,01 = 1


1. feladat:Számítsátok ki a só tömegtörtjét az oldat-ban, ha 20 g só 200 g oldatban található.

Lejegyzés: m(só) = 20 gm(R) = 200 gw(só) = ?

Megoldás: m(só)w(só) = m(R)

20 gw(só) = 200 g

w(só) = 0,1 = 0,1 · 100 % = 10 %

Számítás hármasszabály segítségével200 g ......... 100 %20 g ................ x %

rendezés után: x = 10 % = 0,1

Válasz: A só tömegtörtje az oldatban 0,1, vagyis 10 %.

2.5 Tömegtört a megoldott példákban

Az oldott anyag tömegtörtje, tömege és az oldat tömege közötti összefüggés

m(A)w(A) = m(R)

az oldott anyag tömegének, m(A) = w(A) · m(R)

valamint az oldat tömegének a kiszámítására szolgál

m(A)m(R) = w(A)

A tömegtört értékét százalékban a következő összefüggés-sel adhatjuk meg

w(A) · 100 %

A víz tömegét nem mérjük, hanem térfogategységekben fejezzük ki. A víz tömegének térfogatra történő átszámítá-sánál alkalmazhatjuk a víz sűrűségének a fizikából ismert értékét

ρ(víz) = 1 g/cm3 = 1 000 kg/m3

A sűrűség, a tömeg és a térfogat közötti összefüggésből

m(víz)ρ(víz) = V(víz)

kiszámíthatjuk a víz tömegét m(víz) = ρ(víz) · V(víz)

és a víz térfogatát

m(víz)V(víz) = ρ(víz)

Hasonló módon lehet kifejezni az oldatok tömegét és térfogatát.

Az élelmiszeripari termékekben a tömegtört értékét gyakran a tömeg-egységek megtartásával adják meg.Például:

50 mg/kg = 0,05 g

1 000 g =

= 0,00005 = 0,00005 • 100 % = = 0,005 %Ez azt jelenti, hogy 1 kg élelmiszer egy bizonyos anyag (pl. festékanyag) 50 mg-ját tartalmazza.


2 feladat:Számítsátok ki a só tömegtörtjét az oldat-ban, amelyet 20 g só feloldásával kapunk 200 g vízben.

Lejegyzés: m(só) = 20 gm(víz) = 200 gm(R) = 200 g + 20 g = 220 gw(só) = ?

Megoldás: m(só)w(só) = m(R)

20 gw(só) = 220 g

w(só) = 0,09 = 0,09 · 100 % = 9 %

Számítás a hármasszabály segítségével220 g .......... 100 %20 g ................ x %

rendezés után: x = 9 % = 0,09

Válasz: A só tömegtörtje az oldatban 0,09 vagyis 9 %.

3 feladat:Számítsátok ki a cukor tömegét, amelyet be kell mérnünk 5 kg 50 %-os cukoroldat elkészítéséhez. Mekkora térfogatú vizet kell használnunk?

Lejegyzés: m(R) = 5 kgw(cukor) = 50 % = 0,5m(cukor) = ? kgV(víz) = ? cm3

Megoldás: m(cukor) = w(cukor) · m(R)

m(cukor) = 0,5 · 5 kgm(cukor) = 2,5 kg

Kiszámítjuk a víz tömegétm(víz) = m(R) – m(cukor)m(víz) = 5 kg – 2,5 kgm(víz) = 2,5 kg = 2 500 g

Kiszámítjuk a víz térfogatát: m(víz)V(víz) = ρ(víz)

2 500 gV(víz) = 1 g/cm3

V(víz) = 2 500 cm3 = 2,5 dm3

Válasz: 2,5 kg cukrot kell bemérni és 2,5 dm3 vizet kell lemérni.


2.6 Az oldatok összetételének jellemzése. Az anyagmennyiség-koncentráció

Keressük az összefüggéseket

A Változások a kémiai reakciók során fejezetben vizsgáltátok a cink reakcióit a különbözőképp hígított kénsavoldatban.

Az első kémcsőbe 10 ml kénsavolda-tot, a másodikba 9 ml vizet és 1 ml kénsa-voldatot öntöttetek.

Mit figyeltetek meg a cinkszemcse hozzáadása után az első és a második kémcsőben?

A cink hozzáadása után az első kémcsőben több gázbuborék felszabadulását figyeltük meg, mint a második kémcsőben.

A kémiai reakció sebessége annál nagyobb, minél több egy adott térfogatban a reakcióba lépő részecske, mert az adott idő alatt nagyobb számú ütközés történik. Az első kémcsőben, amelyben töményebb kénsavoldat volt, az egységnyi térfogatban több reagáló részecske volt. A hígabb oldatot tartalmazó kémcsőben kevesebb volt belőlük.

A 2.3. részben megtanultátok kifejezni a részecskék számát az anyagmennyiség nevű mennyiség segítségével. A kémcsövekben tehát eltérő anyagmennyiségű sav volt. Az oldat össztérfogata azonban mindkét kémcsőben azonos volt.

Gondolkodunk és felfedezünkA legtöbb kémiai kísérletben nem használnak

koncentrált oldatokat, hanem a tanár különböző mértékben hígított savoldatokat készít elő.

Tehát a sav koncentrált oldatából (az egységnyi térfogatban több oldott anyagot tartalmazó oldat-ból) hígított oldatot (az egységnyi térfogatban kevesebb oldott anyagot tartalmazó oldatot) készít.

A hígított sav elkészítésekor mindig a savat kell a vízbe önteni kis adagokban és állandó keverés közben. Magyarázzátok meg, miért.


Megfigyelés:Az előírás szerint készítettünk 250 cm3 rézgálic-oldatot.

Eszközök és vegyszerek: 1. mérőlombik csiszolt dugóval

(250 cm3) 2. mérleg 3. spatula 4. tölcsér 5. óraüveg 6. főzőpohár 7. üvegbot 8. fecskendőpalack vízzel 9. rézgálic

kís

érl

etMit vizsgálunk?

250 cm3 0,1 mol/dm3 anyagmennyiség-koncentrációjú rézgálic-oldat készí-tését.

Végrehajtás:1. Óraüvegre bemérünk 6,25 g rézgálicot.2. A rézgálicot feloldjuk mintegy 100 cm3 vízben egy főzőpohárban. Fecskendőpa-

lackkal a főzőpohárba mossuk az óraüvegen esetleg visszamaradt kristályokat is.3. Az anyag feloldódása után az oldatot tölcséren át egy mérőlombikba öntjük.4. A főzőpoharat a fecskendőpalack segítségével kevés vízzel néhányszor átöblítjük,

majd ezt is a mérőlombikba öntjük.5. A mérőlombikot a jelig feltöltjük vízzel a fecskendőpalackból.6. A mérőlombikban lévő oldatot dugóval lezárjuk és a lombik föl-leforgatásával

átkeverjük.


Magyarázat:Számítsuk ki, mennyi anyagmennyiségnek felel meg a rézgálic bemért tömege

(6,25 g): m(rézgálic)n(rézgálic) = M(rézgálic)

6,25 gn(rézgálic) = 249,7 g/mol

n(rézgálic) = 0,025 mol

Az eljárásból kitűnik, hogy ez az anyagmennyiség 250 cm3 (0,25 dm3) oldatban található.

Számítsuk ki, mekkora anyagmennyiség lenne 1 dm3 oldatban: 0,25 dm3 tartalmaz .............................. 0,025 mólt 1 dm3 tartalmaz .......................................... x mólt elrendezve: x = 0,1 mól1 dm3 oldatban 0,1 mól rézgálic van. Készítettünk 250 cm3 rézgálicoldatot, amely-

nek anyagmennyiség-koncentrációja 0,1 mol/dm3.

Azt a mennyiséget, amely kifejezi a térfogategységben található anyagrészecskék anyagmennyiségét, anyagmennyiség-koncentrációnak nevezzük. Rövidebben anyagkoncentrációnak vagy csak koncentrációnak nevezik. Mi a koncentrációt hasz-náljuk majd.

A koncentrációt c-vel jelöljük. A koncentráció egysége (ezt használják a leggyak-rabban) mol/dm3. A számítások során a térfogatot tehát dm3-ben adjuk meg.

Az A oldott anyag c(A) koncentrációját az oldott anyag anyagmennyiségének és az oldat térfogatának hányadosaként adjuk meg:

n(A)c(A) = V(R)

Példánkban: 0,025 mólc(rézgálic) = 0,25 dm3

c(rézgálic) = 0,1 mol/dm3

Minél nagyobb a koncentráció, annál nagyobb anyagmennyiségű oldott anyag található az oldat térfogategységében.

Az anyagmennyiség-koncentráció (anyagkoncentráció, koncentráció) egy mennyiség, amelynek jele c.

Az A oldott anyag koncentrációját úgy számítjuk ki, hogy az A anyag anyagmennyiségét elosztjuk az oldat térfogatával:

n(A)c(A) = V(R)

A koncentráció egysége a mól per köbdeciméter, jele mol/dm3.A koncentráció megadja az oldott anyag mennyiségét 1 dm3 oldatban.


2.7 Koncentráció a megoldott feladatokban

A koncentráció, az anyagmennyiség és az oldat térfogata közötti összefüggést

n(A)c(A) = V(R)

az anyagmennyiség n(A) = c(A) · V(R)

és az oldat kiszámítására használják

n(A)V(R) = c(A)

1. feladat:1,0 dm3 oldatban 0,5 mól NaCl található. Számítsátok ki a NaCl koncentrációját az oldatban.

Lejegyzés: n(NaCl) = 0,5 molV(R) = 1,0 dm3

c(NaCl) = ? mol/dm3

Megoldás: n(NaCl)c(NaCl) = V(R)

0,5 mol c(NaCl) = 1,0 dm3

c(NaCl) = 0,5 mol/dm3

Válasz: Az NaCl koncentrációja az oldatban 0,5 mol/dm3.

2. feladat:100 cm3 oldatban 5,0 g AgNO3 van. Szá-mítsátok ki az AgNO3 koncentrációját az oldatban.M(AgNO3) = 170,0 g/mol

Lejegyzés: V(R) = 100 cm3 = 0,1 dm3

m(AgNO3) = 5,0 gc(AgNO3) = ? mol/dm3

Megoldás: Kiszámítjuk az AgNO3 anyagmennyiségét. m(AgNO3)n(AgNO3) = M(AgNO3)

5,0 gn(AgNO3) = 170,0 g/mol

n(AgNO3) = 0,029 molKiszámítjuk az AgNO3 koncentrációját az oldatban.

n(AgNO3)c(AgNO3) = V(R)

0,029 mol c(AgNO3) = 0,1 dm3

c(AgNO3) = 0,29 mol/dm3

Válasz: Az AgNO3 koncentrációja az oldatban 0,29 mol/dm3.


3. feladat:Számítsátok ki a KOH anyagmennyisé-gét 500 cm3, 0,2 mol/dm3 koncentrációjú oldatban!

Lejegyzés: V(R) = 500 cm3 = 0,5 dm3

c(KOH) = 0,2 mol/dm3

n(KOH) = ? mol

Megoldás: n(KOH) = c(KOH) · V(R)

n(KOH) = 0,2 mol/dm3 · 0,5 dm3

n(KOH) = 0,1 mol

Válasz: A KOH anyagmennyisége az oldatban 0,1 mól.

4. feladat:Számítsátok ki az NaCl tömegét, amely 1 dm3, 05 mol/dm3 koncentrációjú oldat elkészítéséhez kell.M(NaCl) = 58,4 g/mol

Lejegyzés: V(R) = 1 dm3

c(NaCl) = 0,5 mol/dm3

m(NaCl) = ? g

Megoldás: Kiszámítjuk az NaCl anyagmennyiségét.

n(NaCl) = c(NaCl) · V(R)

n(NaCl) = 0,5 mol/dm3 · 1 dm3

n(NaCl) = 0,5 molKiszámítjuk az NaCl tömegét.

m(NaCl) = n(NaCl) · M(NaCl)

m(NaCl) = 0,5 mol · 58,4 g/mol m(NaCl) = 29,2 g

Válasz: Az oldat elkészítéséhez 29,2 g NaCl szükséges.

5. feladat:Számítsátok ki, mekkora térfogatú oldat készíthető 0,5 mól NaOH-ból, hogy az NaOH koncentrációja ebben az oldatban 0,25 mol/dm3 legyen.

Lejegyzés: n(NaOH) = 0,5 molc(NaOH) = 0,25 mol/dm3

V(R) = ? dm3

Megoldás: n(NaOH)V(R) = c(NaOH)

0,5 molV(R) = 0,25 mol/dm3

V(R) = 2 dm3

Válasz: Az NaOH oldat térfogata 2 dm3.


2.8 A tananyag összefoglalása

Nagy mennyiségű anyagrészecske kifejezésére bevezették az anyagmennyisé-get.

Az anyagmennyiség olyan mennyiség, mely megadja az anyagban található részecskék (atomok, molekulák, ionok) számát. A jele: n.Az anyagmennyiség egysége a mól, a jele mol.

A moláris tömeg egy mennyiség, amelynek jele M.

A vegytiszta A anyag moláris tömegét az A anyag tömegének és anyagmennyi-ségének a hányadosaként fejezzük ki:

m(A)M(A) = n(A)

A moláris tömeg egysége a gramm per mól, a jele g/mol.

A moláris tömeg megadja a vegytiszta anyag 1 móljának a tömegét.A kémiai elemek atomjainak moláris tömege megtalálható az elemek periódu-sos táblázatában és a kémiai táblázatokban.A vegyületek moláris tömegét megkapjuk, ha összeadjuk a vegyületet alkotó elemek atomjainak moláris tömegét, megszorozva a képletben szereplő ato-mok számával.

Az oldatok összetételét kifejezhetjük:a) tömegtörttel,b) az anyagmennyiség-koncentrációval.

A tömegtört egy mennyiség, jele w.

Az A oldott anyag tömegtörtjét az oldatban megkapjuk, az A oldott anyag tömegét elosztjuk az oldat tömegével:

m(A)w(A) = m(R)

Mint dimenzió nélküli számot adják meg vagy százalékokban fejezik ki.A tömegtört értéke százalékokban kifejezve megfelel az oldott anyag tömegé-nek grammokban 100 g oldatban.

Az anyagmennyiség-koncentráció (anyagkoncentráció, koncentráció) egy mennyiség, a jele c.

Az A oldott anyag koncentrációját úgy számítjuk ki, hogy elosztjuk az A anyag anyagmennyiségét az oldat térfogatával:

n(A)c(A) = V(R)

A koncentráció egysége a mól per köbcentiméter, jele mol/dm3.


2.9 Kérdések és feleletek

2.9.1 Anyagmennyiség és moláris tömeg (2.1. és 2.2. rész)

1. Egészítsétek ki:a) Nagy mennyiségű anyagrészecske kifejezésére bevezették a ...............................

mennyiséget.b) az anyagmennyiség egy mennyiség, amely megadja a ...................... (atomok,

molekulák, ionok) .......................... az anyagban. Jele: ..................c) Az anyagmennyiség egysége ..........., jele: ............................

2. a) A moláris tömeg egy mennyiség, jele: ...................... b) Az A vegytiszta anyag moláris tömege a ............................................... és a

............................... hányadosa c) A moláris tömeg egysége a .............................., jele: .............................. d) A moláris tömeg megadja .................... mól vegytiszta anyag részecskéinek a

tömegét.

3. a) A kémiai elemek atomjainak moláris tömege megtalálható az elemek periódusos táblázatában és a kémiai ...................................

b) A vegyületek moláris tömegét úgy számítjuk ki ........................................................................................................

4. Az alumínium a klórral alumínium-kloriddá egyesül: Al + Cl2 AlCl3.a) Alakítsátok át a sémát kémiai egyenletté.b) Szavakkal fejezzétek ki a részecskék számának és az anyagmennyiségeknek a

segítségével.c) Állapítsátok meg, mekkora anyagmennyiségű klór lép reakcióba, ha a reakció-

hoz 1 mól alumíniumatomot használtunk fel.

5. Írjátok fel az elemek atomjainak a moláris tömegét az elemek periódusos tábláza-ta alapján:a) M(Na), c) M(P),b) M(Si), d) M(Zn).

6. Számítsátok ki a következő anyagok moláris tömegét:a) M(O3), c) M(H2SO4), b) M(N2O5), d) M[Fe(OH)3].

7. Egészítsétek ki és állításotokat indokoljátok: 1 mól oxigénmolekula tömege ......... -szer nagyobb mint 1 mól oxigénatomé.

8. Magyarázzátok meg, mi a különbség a „mól” és a „mol” között.

9. Számítsátok ki mekkora a tömege:a) 1 mól nitrogénmolekulának,b) 0,5 mól hidrogénmolekulának,c) 5 mól szén-dioxid molekulának,d) 0,5 mól szén-monoxid molekulának.


10. Számítsátok ki 5,2 mól kén-dioxid molekula tömegét.

11. Számítsátok ki, hogy az atomok mekkora anyagmennyiségének felel meg:a) 125 g Hg, b) 279 g Fe.

12. Számítsátok ki, hogy a molekulák mekkora anyagmennyiségének felel meg:a) 45,05 g H2O, b) 63,45 g I2.

13. Számítsátok ki, mennyia) oxigénatom,b) oxigénmolekulatalálható 1 mól oxigénmolekulában.

14. Számítsátok ki, mennyia) oxigénatom,b) szénatom,c) szén-dioxid molekulatalálható 1 mól szén-dioxid molekulában.

15. Számítsátok ki, hány aranyatom van 1,05 g aranyban.

16. 3 mól fém tömege 621,6 g. Számítsátok ki, melyik ez a fém és írjátok le a nevét.

2.9.2 Az oldatok összetételének a jellemzése

1. Egészítsétek ki:a) Az oldott anyag mennyiségének a kifejezésére az oldatban (az oldat összeté-

telére) a ............................................. mennyiséget használják.b) A tömegtört egy mennyiség, amelynek jele: .......................c) Az A oldott anyag tömegtörtjét az oldatban úgy számítjuk ki, mint a

............................... és a .................................. hányadosát. Mint dimenzió nélküli számot vagy .................................... adják meg.

d) A tömegtört százalékokban megadott értéke számszerűleg megegyezik az oldott anyag tömegével (grammokban) ................. g oldatban.

2. Rajzoljátok be a füzetbe ezeket a kördiagramokat és tüntessétek fel bennük meny-nyi cukrot és vizet tartalmaznak az alábbi minta szerint:

a) w(cukor) = 12,5 % b) w(cukor) = 0,5 c) w(cukor) = 25 %


3. A 200 g teát tartalmazó csészében 1 kiskanál (5) g cukor van feloldva. Számítsá-tok ki a cukor tömegtörtjét a teában.

4. Számítások ki a NaCl tömegtörtjét abban az oldatban, amely 10 g NaCl-ot tartal-maz 90 cm3 vízben.

5. Táblázatba írjátok be a hiányzó adatokat.Az oldott anyag

tömegtörtjeAz oldott anyag

tömegeAz oldószer tömege Az oldat tömege

15 g 100 g0,05 50 g

25 g 500 g12 g 88 g

20 % 10 g

6. Számítsátok ki az 5,5 %-os NaCl-oldat tömegét, amelyet 10 g NaCl-ból készí-tünk.

7. Az uborka befőzése során a konyhasó 4,5 %-os oldatát használják. Hogyan készí-tünk ebből az oldatból 2 kg-ot?

8. A méhészek táplálék-kiegészítőként cukoroldatot adnak a méheknek. Ennek készítése során pl. 2 kg cukrot és 3 kg vizet kevernek össze. Számítsátok ki a cukor tömegtörtjét ebben az oldatban.

9. A befőzéshez 1,5 kg 40 %-os cukoroldatra van szükség. Mekkora tömegű cukorra és mekkora térfogatú vízre van szükségünk ennek elkészítésére?

10. A befőzéshez 1 300 g, 0,05 tömegtörtű sóoldatra van szükségünk. Mekkora tömegű sóra és mekkora térfogatú vízre lesz szükségünk ennek elkészítéséhez?

11. A méhész a méhek téli etetéséről töpreng. Már beszerzett 100 kg cukrot. Egy méhcsaládnak naponta 0,5 kg 20 %-os cukoroldatra van szüksége. Hány napra lesz elegendő ez a cukormennyiség 20 méhcsalád etetésére?

12. Számítsátok ki a NaNO3 tömegét, amelyet be kell mérnünk 500 cm3, 0,12 tömegtörtű oldat elkészítésére. Az oldat sűrűsége 1,08 g/cm3.

Gondolkodunk és felfedezünkKét Petri-csészébe lemértünk 5 g kalcium-hidroxidot, illetve 5 g glukózt. A hal-

mazállapotuk (szilárd), a színük (fehér), a külalakjuk (por) és a szaguk (semmilyen) alapján nem lehet ezeket az anyagokat megkülönböztetni.

Az egyetlen tulajdonságuk, amelyben különböznek az oldékonyságuk a vízben. Az anyagokat a Petri-csészékből 100 – 100 cm3 vizet tartalmazó főzőpoharakba szór-tuk és elkevertük.


1. Állapítsátok meg, melyik főzőpohárban van a glukóz és melyikben a kalci-um-hidroxid. Állításotokat indokoljátok (használjátok az említett anyagok oldé-konyságával kapcsolatos adatokat). Hogyan változik ezeknek az anyagoknak az oldékonysága a hőmérséklet emelkedésével?

2. Válasszátok ki a helyes állítást az A és a B keverékről és indokoljátok meg: a) az A keverék homogén keverék (R, oldat), b) a B keverék homogén keverék (R, oldat), c) az A keverék heterogén keverék, d) a B keverék heterogén keverék.3. Számítsátok ki annak az anyagnak a tömegtörtjét, amely a feltüntetett mennyi-

ségű vízben feloldódott. Javasoljatok egy módszert, amellyel szilárd anyagot nyerhetünk az oldatból.

4. A heterogén keverék alkotórészeinek az elválasztására egy olyan módszert lehet használni, amelyet az oldal szélén látható ábra szemléltet. Írjátok le a nevét és az alkalmazott módszert jellemezzétek (esetleg végezzétek is el).

2.9.3 Az oldatok jellemzése. Az anyagmennyiség-koncentráció (2.6. rész)

1. a) Az anyagmennyiség-koncentráció (anyagkoncentráció, koncentráció) egy mennyiség, amelynek jele: .............................

b) Az oldott A anyag koncentrációját úgy számítjuk ki, mint a ............................ és a ............................................... hányadosát.

c) A koncentráció egysége ......................................... a jele: ................................ d) A koncentráció az oldott anyag anyagmennyiségét adj a meg .......... oldatban.

2. Számítsátok ki az AgNO3 koncentrációját az oldatban, ha 0,50 dm3 oldatban 12 g AgNO3 van.

3. Számítsátok ki a K2CO3 tömegét, amelyre szükség van, hogy előállítsuk 0,5 dm3, 0,20 mol/dm3 koncentrációjú vizes oldatát.

4. Számítsátok ki a NaOH tömegét, amelyre szükség van, hogy előállítsuk 500 cm3, 0,20 mol/dm3 koncentrációjú vizes oldatát.

5. A 100 ml oldatban 1,12 g KOH van. Milyen a KOH koncentrációja az oldatban?

A B

Az égő paraffin

Megtanuljuk

• Miért fontos a szén

• Mik a szervetlen vegyületek

• Mik a szerves vegyületek

• Milyen elemekből állnak a szerves vegyületek

• Hogyan bizonyítsuk be a szén és a hidrogén jelenlétét a szerves vegyületekben

• Mivel foglalkozik a szerves kémia

• Miért foglal fontos helyet a szén az elemek között

• Milyen típusú vegyületeket alkot a szén

38 Az egyszerű szerves anyagok tulajdonságai

3.1 A szén és a szervetlen szénvegyületek

Keressük az összefüggéseketNézzétek meg ezeket a modelleket, amelyek egyetlen kémiai elemet – a szént

szemléltetik. Döntsétek el, melyik közülük a grafit, a fullerén és a gyémánt.

a) b) c)c)

Az ábrán a) a gyémánt, b) a grafit és c) a fullerén van.

A szén a legfontosabb kémiai elemek közé tartozik. Előfordul pl. mint gyémánt, grafit és fullerének. A szénnek ez a három formája eltérő tulajdonságokkal rendelke-zik. A szén azonban a leggyakrabban a kőszénben fordul elő.

A gyémánt legkeményebb természetes ásvány. Drága. Műszaki célból mestersé-gesen is előállítják. Vágásra és fúrásra használják (a fúrófejekbe és a vágószerszá-mokba). Az ékszeriparban is nagyban alkalmazzák. A csiszolt gyémántot briliánsnak nevezik.

A grafit a puha ásványok közé tartozik. Vezeti az elektromos áramot. Ceruzák előállítására is használják, mivel könnyen hasad és megtapad a felületen. Hőálló anyagokat, de az atomreaktorokba neutronbefogó rudakat is készítenek belőle.

A fullerének gömb alakú molekulákat alkotnak, amelyek a futball-labdára emlé-keztetnek. A legismertebb fullerén a C60, amely ránézésre a koromra emlékeztet. A fullerének rendkívül ellenállók a fizikai hatásokkal szemben. Nanocsövek készülnek belőlük, amelyek pl. elektrotechnikai alkatrészek (tranzisztorok) és nagyon könnyű és szilárd anyagok (szövetek, repülőgépelemek) gyártására szolgálnak.

A háztartásban mint állati szenet használják emésztési nehézségek esetén.

A szén jelentős kémiai elem. Különböző formákban (módosulatokban) fordul elő, pl. mint grafit, gyémánt, fullerén. A leggyakrabban a kőszénben található.

A gyémántok tömegét karátokban adják meg. 1905-ben egy dél-afrikai bányában (ma: Dél-Afrikai Köztársa-ság) találták a legnagyobb gyémán-tot (nyers állapotban a tömege 3106 karát és mérete 10 x 6 x 5 cm volt). Nagyságát egy grépfrúthoz lehetett hasonlítani. A gyémánt a bányaalapí-tó tiszteletére a Cullinan nevet kapta.

A gyémántcsiszoló kétfelé vágta: Cul-linan I és Cullinan II.A gyémánt kiváló hővezető.

Az iparilag előállított széntermék a koksz, a faszén, az aktív (állati) szén és a korom.

A kokszot fűtőanyagként, valamint a vasgyártásban is használják a nagy-olvasztóban.

Az aktív szénnek nagy a felülete – nagy az adszorpciós képessége. Az adszorp ció más anyagok (gázok, fo-lyadékok, olykor még szilárd anyagok) molekuláinak a megkötése a szilárd anyag felületén.

Az aktív szenet már régóta használják. Kis adag aktív szenet adott betegeinek már Hippokratész, az orvoslás atyja is 2 500 évvel ezelőtt. Napjainkban is alkalmazzák emésztési nehézségek kezelésénél.Az aktív szenet az iparban az anyagok (pl. cukor, olaj, szappan) tisztítására, a bennük található szennyeződések vagy nem kívánatos anyagok eltávo-lítására, a szűrőkben a klór és más vegyszerek megkötésére használják az akvárium vizének szűrésénél vagy a gázálarcokban.

39Az egyszerű szerves anyagok tulajdonságai

Keressük az összefüggéseketA szénnek két oxidja van: a szén-monoxid és a szén-dioxid. A felvételeken az

egyiknek a képződése látható. Tudjátok, hogy melyik az?

A szén jelentős szervetlen vegyületei a szén-dioxid, a karbonátok és a hidro-gén-karbonátok.

Valamennyi bemutatott reakcióban szén-dioxid keletkezik.

A szén-dioxid a levegő alkotórésze. Már tudjátok, hogyan jut az élőlények légzé-se során a légkörbe és a széntartalmú anyagok égésekor is keletkezik. A metánnal és a vízgőzzel együtt a szén-dioxid is nagy mértékben hozzájárul az üvegházhatáshoz. Nem ég, a tűzoltó készülékekben használják. Bizonyos pezsgő (szénsavas) italokban is megtalálható.

A szén további jelentős vegyületei, amelyeket a kémiaórákról már ismerhettek, a szénsav sói – a karbonátok és a hidrogén-karbonátok.

a szóda és a sósav re-akciója

a mészkő és a kénsav reakciója légzés égés

A kalcium-karbonátot tartalmazó kőzetekben a víz és szén-dioxid együttes hatá-sára kalcium-hidrogén-karbonát keletkezik. A kőzetek felületén vájatok vagy baráz-dák keletkeznek, a felszín alatti rétegekben barlangok alakulhatnak ki. A víz és a szén-dioxid elpárolgása után a kalcium-hidrogén-karbonát oldatából ismét kiválik a kalcium-karbonát, amely cseppköveket és cseppkőteraszokat alkot.

Hogyan nevezik a kalcium-karbonátot tartalmazó kőzetet?

A kalcium-karbonát a természetben leggyakrabban mészkő formájában található.

Ezek a szénvegyületek a szervetlen vegyületek közé tartoznak.

CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2


3.2 A szén és a szerves vegyületek

Keressük az összefüggéseketEmlékeztek még, hogy mit szemléltetnek ezek a fényképek?

A felvételeken a cukor és a tömény (koncentrált) kénsav reakciója látható.

A cukor szénből, hidrogénből és oxigénből áll. A kénsav elvonta a cukorból a vizet és fekete szén maradt vissza – a cukor elszenesedett.

A cukor szerves vegyület. A szerves vegyületekben a szén és a hidrogén atomjai vannak lekötve. Lekötött oxigént, nitrogént, foszfort, ként, halogéneket (fluort, klórt, brómot, jódot) is tartalmazhatnak.

A paraffin is – egy anyag, amelyet már ismertek – szerves vegyület. A paraffin a kőolaj-feldolgozás egyik mellékterméke (4.1. rész). Nagyon gyúlékony, főleg, ha cseppfolyós halmazállapotban van.

A gyúlékonyság a szerves anyagok jellegzetes tulajdonsága.

Már megfigyeltétek a paraffin olvadását és megszilárdulását (fizikai folyamatok), de a paraffingyertya égését is (kémiai folyamat).

Tudjátok, mi célt szolgál a gyertyában a kanóc? Mi ég a gyertyán – a kanóc vagy a paraffin? Egy kísérlettel megállapítjuk.

A szerves vegyületek olyan vegyületek, amelyekben lekötött szén- és hidrogén-atomok vannak. Tartalmazhatnak oxigén-, nitrogén-, foszfor-, kén-, halogén- (fluor-, klór-, bróm-, jód-) atomokat is.


Mit vizsgálunk?A paraffin égését.

Végrehajtás:1. Előkészítünk két egyforma gyertyát. Az egyik gyertyából kivesszük a kanócot.2. A gyertyát meggyújtjuk. A kihúzott kanócot tégelyfogóval megragadjuk és

megyújtjuk. Összehasonlítjuk az égő kanóc és az égő gyertya hosszát.3. Az égő gyertyáról meggyújtunk egy hurkapálcát. Ezután a gyertyát elfújjuk és

megpróbáljuk minél nagyobb távolságból meggyújtani a hurkapálcával. A kísér-letet néhányszor megismételjük.

4. A lereszelt paraffint porcelántálkába szórjuk és addig hevítjük, amíg fel nem olvad és elkezd párologni. Ezután a melegítést abbahagyjuk és megpróbáljuk a paraffint meggyújtani az égő hurkapálcával.

Eszközök és vegyszerek: 1. 3 porcelán tálka 2. tégelyfogó 3. Bunsen-állvány 4. szűrőkarika 5. spirituszégő 6. gyufa 7. kés 8. 2 hurkapálca 9. 2 paraffingyertya

Megjegyzés:A megolvadt paraffin égését a tanár mutatja be a vegyifülkében.

kís

érl

et

Megfigyelés:A gyertyából kihúzott kanóc gyorsabban ég, mint a gyertya.A gyertyát akkor sikerült meggyújtanunk, amikor az égő hurkapálcát a lehető

leggyorsabban a kanóc fölötti térbe helyeztük.Az égő hurkapálcával a megolvadt paraffin meggyulladt és hevesen égett. A tál-

kában fekete bevonat maradt vissza.

Magyarázat:A gyertyából kihúzott kanóc gyorsabban ég mint a gyertya. A gyertyában a paraffin ég.Hevítve a szilárd paraffin megolvadt. A megolvadt paraffin felfelé haladt a kanócon és

elpárolgott. A gőzt ugyan nem látjuk a kanóc felett, de épp az ég. Ha a gyertyát elfújjuk, a párolgás még egy ideig tart és a paraffint újra meggyújthatjuk a lánggal a kanóc érintése nélkül. A paraffin a kanóc nélkül is ég, a paraffin gőze ég. Égéskor korom keletkezik.

Az égés során a paraffin elbomlik. A paraffinban található szén egy része egyesül a levegő oxigénjével és szén-dioxid keletkezik. A maradék szénből az égés során korom keletkezik.


3.3 Szerves vegyületek és szerves kémia

Már a 18. században ismert volt, hogy vannak anyagok, amelyek élőlényekben (növényekben és állatokban) keletkeznek és tulajdonságaikban különböznek az élet-telen természet (pl. az ásványok és a kőzetek) anyagaitól.

Amikor Friedrich Wöhler (1800 – 1882) német vegyész 1828-ban laboratórium-ban előállította a karbamidot, amelyet szerves anyagnak tartottak (az emlősök anyag-csere-folyamatának a terméke volt), az anyagoknak ez a felosztása érvényét vesztet-te. A karbamid volt az első szervetlen anyagból előállított szerves vegyület.

Bebizonyosodott, hogy a szerves anyagokra ugyanazok a kémiai törvények vo-natkoznak, mint a szervetlen anyagokra. Az anyagok történelmi felosztása szervetlen és szerves anyagokra azonban fennmaradt, mert a szerves vegyületek száma óriási.

A szén jelentős biogén elem. Minden szerves anyag tartalmaz szént. A szerves kémia a szénvegyületek kémiája.

Jöns J. Berzelius (1779 – 1848) 1807-ben a „szerves eredetű” anya-gokat (azokat, amelyek az élőlé-nyekben keletkeznek) szerves anya-goknak, a többit pedig szervetlen anyagoknak nevezte el.

A 19. század kezdetén feltételezték, hogy a szerves anyagok csak az élőlényekben keletkezhetnek (az ún. életerő – „vis vitalis” közreműkö-désével) és laboratóriumban nem állíthatók elő.

F. Wöhler szerves anyagot (karbamidot) állított elő egy szervetlen anyag (ammó-nium-cianát) hevítésével.

August Kekulé (1829 – 1896) 1865-ben megjelent kémiatankönyvében megjegyezte, hogy a szerves kémia a szénvegyületek kémiája.

Megkülönböztethetők a szervetlen és a szerves anyagok egymástól?A szerves anyagok, a szervetlen anyagoktól eltérően gyakran gyúlékonyak. Mivel

oxigént és hidrogént tartalmaznak, az égésük során szén-dioxid és víz, esetleg más anyag keletkezik. Ha sok szént tartalmaznak (a hidrogénnel összevetve), vagy ha az égéskor nincs jelen elegendő levegő (oxigén), akkor korom is keletkezik (C). A hevítés során a szilárd szerves anyagok többnyire megfeketednek és elszenesednek.

A szerves vegyületek fontos részei mindennapjainknak. A szerves vegyületek keverékei képezik a táplálék (gyümölcs, zöldség, hús, tej) alapját, felhasználják pl. gyógyszerekként, festékekként, robbanószerekként, műanyagokként, ruhák anya-gaként, üzemanyagokként, mosószerekként. Szerves vegyületekből áll minden élő-lény. A szén jelentős biogén elem. A kémiának azt az ágát, amely a szerves vegyüle-teket vizsgálja, szerves kémiának nevezik.

a szerves anyag hevítése a szerves anyag égése


Mit vizsgálunk?A szén és a hidrogén kimutatása a szerves vegyületben

Végrehajtás:1. A dörzscsészében fél kiskanálnyi cukrot és 2 kiskanál réz(II)-oxidot szétmorzso-

lunk.2. A keveréket kémcsőbe szórjuk és az ábrán látható módon egy készüléket állítunk

össze. A kémcsövet bedugaszoljuk, a dugón egy meghajlított üvegcső vezessen át.3. A csövet bevezetjük egy másik kémcsőbe, amelybe kalcium-hidroxid oldatot

öntöttünk.4. A keveréket tartalmazó kémcsövet óvatosan hevítjük a spirituszégő lángjával. Ha

a buborékok túl gyorsan keletkeznének, a hevítést abbahagyjuk, majd kis idő múlva folytatjuk.

Megfigyelés:A keveréket tartalmazó kémcső hidegebb részein cseppek képződtek. A kalci-

um-hidroxid oldatot tartalmazó kémcsőben megfigyeltük, hogyan távoznak a gázbu-borékok. Fátyolszerű fehér csapadék keletkezett.

Magyarázat:A reakció során felszabadult gáz a szén-dioxid volt. A fehér fátyolszerű csapadék

keletkezése bizonyítja a szén-dioxid jelenlétét:

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

A reakció terméke – a kalcium-karbonát – fehér fátyolszerű csapadékot képez.A kalcium-karbonát (CaCO3) fehér zavarosodása, ill. csapadéka egyúttal a szén

jelenlétét is igazolja a cukorban.

A cseppek, amelyek a reakció során kicsapódtak a kémcső hidegebb részein – víz-cseppek voltak. A víz a hidrogén jelenlétét bizonyítja a cukorban.

A kísérlet során a cukor szénre és vízre bomlott. A szén egy része szén-dioxiddá oxidálódott. A hidrogén és az oxigén víz formájában szabadult fel.

A szerves vegyületben kimutattuk a szént és a hidrogént.

Eszközök és vegyszerek: 1. 2 kémcső 2. spatula 3. Bunsen-állvány szorítódióval 4. átfúrt dugó 5. meghajlított üvegcső 6. dörzscsésze törővel 7. spirituszégő

8. gyufa 9. (kristály)cukor 10. réz(II)-oxid 11. kalcium-hidroxid oldat

A víz kimutatását vízmentes réz(II)-szulfát segítségével végezhetjük el, amely fehér por. A cukor és a réz (II)-oxid keverékét tartalmazó kémcső nyílá-sához helyezhetjük. A kémcső fala-iról lefolydogáló víz kékre festi a réz (II)-szulfátot – rézgálic keletkezik.CuSO4 + 5H2O CuSO4 • 5H2O

kís

érl

et


3.4 A szénatom különlegessége. Kémiai kötések a szerves vegyületekben

Keressük az összefüggéseketÁllapítsátok meg a szén rendszámát és a helyét az elemek periódusos táblázatá-

ban.Meg tudjátok állapítani az elektronok számát a szénatom külső elektronhéján?

A szén rendszáma 6, a 2. periódusban és a 14. (IV. A) csoportban található. Az atom külső elektronhéján (vegyértékhéján) 4 elektron van.

A szénatom a külső héjon található 4 elektronját 4 kötő elektronpár (négy ko-valens kötés) létrehozására használhatja fel.

A szén a szerves vegyületekben mindig négy vegyértékű.

A szerves vegyületekben lekötött egyéb elemeknek eltérő vegyértékük van, pl. a hidrogén egy vegyértékű (így írjuk: H). A kémiai kötéseket a képletekben vonallal (–) jelöljük.

A szénatomok láncokká kapcsolódhatnak össze:

C CCC

C

Láncok

lineáris elágazó

nyílt zárt

C C C C C C CCC

CC

A szénatomok a vegyületekben a következő kémiai kötésekkel kapcsolódhatnak:

Kötés

1 közös elektronpár 2 közös elektronpár 3 közös elektronpár

egyes kettes hármas

C CCC CC

A szerves vegyületek abban különböznek a szervetlen vegyületektől, hogy nagy számú egymáshoz kapcsolódó szénatomokból állhatnak. Egyetlen más elem sem al-kot olyan sok vegyületet, mint a szén. Ezért mondják, hogy a szén kivételes helyet foglal el a kémiai elemek között.

A szén a szerves vegyületekben mindig négy vegyértékű. A szénatomok láncokat alkothatnak: nyílt, zárt, lineáris és elágazó láncokat. A szénatomok között egyes, kettes és hármas kovalens kötések vannak.

A szén tudományos neve a car-boneum és a carbo = kőszén latin szóból ered. A magyar elnevezés az előfordulási helyre utal.

Azokat a vegyületeket, amelyekben csak szén- és hidrogénatomok kap-csolódnak egymáshoz, szénhidrogé-neknek nevezik.

A szénhidrogének képleteit majd a következő fejezetben tanuljátok meg leírni.

CCH

H

H

H

H

HC HH

Azok a szerves vegyületek, amelyek a szénen és a hidrogénen kívül to-vábbi elemeket, pl. oxigént, nitro-gént, ként, klórt tartalmaznak, szén-hidrogén-származékoknak nevezik.

A szénhidrogén-származékokban az oxigén és a kén leggyakrabban ket-tőskötésű, a nitrogén hármaskötésű, a halogének egyes kötésűek.

Napjainkban több mint 25 millió ve-gyületet ismerünk, ennek mintegy 85 %-át a szerves vegyületek – szénve-gyületek alkotják.

6

6



A szén jelentős kémiai elem. Különböző formában (módosulatokban) fordul elő, pl. mint grafit, gyémánt, fullerén. A leggyakrabban a kőszénben található.

A szén fontos szervetlen vegyületei a szén-dioxid, a karbonátok és a hidro-gén-karbonátok.

A szén fontos biogén elem. Minden szerves anyag tartalmaz szént.

A szerves kémia a szénvegyületek kémiája.

A szerves vegyületek olyan vegyületek, amelyekben szén- és hidrogénatomok kötődnek egymáshoz. Tartalmazhatnak oxigént, nitrogént, foszfort, ként, halo-géneket (fluort, klórt, brómot, jódot) is.

A szerves anyagok jellegzetes tulajdonsága a gyúlékonyság.

A szén a szerves vegyületekben mindig négy vegyértékű.

A szénatomok között egyes, kettes és hármas kötések vannak.

A szénatomok láncokat alkothatnak: nyílt, zárt, lineáris, elágazó láncot.


3.6 Kérdések és feladatok

3.6.1 A szén és szervetlen vegyületei (3.1. rész).A szén és a szerves vegyületek (3.2. rész)

1. Egészítsétek ki:a) A szén jelentős kémiai elem. Különböző formában (módosulatokban) fordul

elő:...................................................................................................................... Leggyakrabban a ............................... fordul elő.b) A szén fontos szervetlen vegyületei: .................................................................

............................................................................................................................c) A szerves vegyületek olyan vegyületek, amelyekben a ............... atomok és a

................. atomok kötődnek egymáshoz.d) Jellegzetes tulajdonsága a szerves anyagoknak a ..............................................

2. Nevezzétek meg a szén helyét az elemek periódusos táblázatában.

3. Magyarázzátok meg, mit jelent a 6C lejegyzés.

4. Mire használják a gyémántot, a grafitot és a fulleréneket?

5. A szén melyik formáját alkalmazzák az emésztési nehézségek kezelésénél?

6. Magyarázzátok el a szén-dioxiddal oltó készülék elvét.

7. A tészta fellazítására nátrium-hidrogén-karbonátot (NaHCO3) tesznek bele. A sütőpor is tartalmazza, vagy a tésztához szódabikarbóna formájában adják. Írjátok le a nátrium-hidrogén-karbonát hőbomlását és magyarázzátok meg a hatását.

8. A kísérletek során meggyőződtetek róla, hogy a paraffin gyúlékony, főleg csepp-folyós állapotban. Abban az esetben, ha minden elővigyázatosság ellenére lángra lobbanna, soha ne oltsuk vízzel. Hogyan oltsuk az égő paraffint?

9. Melyik anyag képez fekete bevonatot a tálkán a megolvadt paraffin égését köve-tően?

Gondolkodunk és felfedezünka) A kiegészítő tananyagban a 39. oldalon olvashattatok a Cullinan gyémántról.

Keressetek további érdekességeket a gyémántokról.b) Az atomerőművek reaktoraiban a neutronok befogására grafitrudakat használnak.

Állapítsátok meg, hogyan működnek az atomerőművek. Szlovákia mely városai-ban vannak atomerőművek?

c) A múlt század 90-es éveiben (1996-ban) Nobel-díjjal jutalmazták a fullerének felfedezését és tulajdonságaik kutatását. Állapítsátok meg, mi a nanotechnológia és hogyan kapcsolódnak hozzá a fullerének?

d) 200 ml vízhez adjatok kb. 0,5 ml tintát vagy tust. A keveréket osszátok két részre. Az egyik részt szűrőpapíron szűrjétek le, a második részbe tegyetek 2 szétmor-zsolt széntablettát, keverjétek össze és szűrjétek le.


3.6.2 Szerves vegyületek és szerves kémia (3.3. rész). A szénatom különlegessége. Kötések a szerves vegyületekben (3.4. rész)

1. Egészítsétek ki:a) A ........................................ kémia a szénvegyületek kémiája.b) Az anyagok történelmi felosztása ........................... és .............................

annak ellenére fennmaradt, hogy mindkét csoportra ugyanazok a kémiai tör-vények érvényesek.

c) A szén a szerves vegyületekben mindig ............................................. d) A szénatomok láncokat alkotnak, amelyek lehetnek .........................................

............................................................................................................................e) A szénatomok között a következő kovalens-kötések lehetnek: .................................................................................................................................

2. Magyarázzátok meg, miért osztják fel ma is a vegyületeket szervetlen és szerves vegyületekre.

3. Válasszátok ki a szerves anyagokról szóló helyes állításokat.a) Nem gyúlékonyak.b) A hevítés során gyakran elszenesednek (megfeketednek).c) Égésük során szén-dioxid, víz és olykor korom is keletkezik.d) Csak azok az anyagok, amelyek az élőlényekben keletkeznek.

4. A szerves anyag réz(II)-oxiddal történő hevítésekor megfigyeltük a cseppek képződését a kémcső falán. A kalcium-hidroxid oldatában, amelybe gázbuboré-kok hatoltak, fehér fátyolos csapadék keletkezett (43. o.).a) Milyen anyagok alkották a kémcső falán a cseppeket és a gázbuborékokat?b) Milyen elemek jelenlétét mutattuk ki a kísérletben?c) Mi történt a szerves anyaggal a hevítés során?

5. Osszátok fel azokat az anyagokat, amelyeket édesanya vásárolt az üzletben szer-vetlen és szerves anyagokra: só, cukor, szódabikarbóna, tojás, ásványvíz, olaj.

6. Indokoljátok meg, miért beszélnek a szénatom különleges helyzetéről.

7. Magyarázzátok meg, miért mindig négy vegyértékű a szén a szerves vegyületek-ben.

8. Kapcsolódhat-e egy szénatom két hármaskötéssel? Indokoljátok meg az állításo-tokat.

9. Egészítsétek ki a hiányzó kötéseket a szénatomok között.a) CC C C b) C C

CCC

c) C C C C C C d) C C C

Az acetilén égése

Megtanuljuk

• Melyek a természetes szénhidrogén-források

• Mik a szénhidrogének

• Hogyan nyerik a szénhidrogéneket

• Hol használják a szénhidrogéneket

• Miből áll a benzin

• Mit fejez ki a benzin oktánszáma

• Mik az alkánok, az alkének, az alkinek és az arének

• Mi a polimerizáció

• Hol hasznosítják a polimerizációt

50 Szénhidrogének

4.1 Kőszén, kőolaj és földgáz – szénhidrogénforrások

Keressük az összefüggéseketA biológia-tankönyvből megtudtátok: A zsurlók, a

páfrányok és a korpafüvek sok millió évvel ezelőtt fatermetűek voltak, hatalmas kiterjedésű erdőket alkot-tak. A földkéreg mozgásai során elnyelte őket az iszap, ahol a levegő kizárásával elszenesedtek (ezt szénülés-nek nevezik – a ford. megj.). Mit szemléltet az ábra?

Az ábra a kőszén keletkezését szemlélteti.

Ahogy az ábrán is látható, a szén évmilliók folyamán képződött az elhalt növé-nyekből. A kőszén gyúlékony kőzet, különböző anyagok keveréke, főleg a széné (emellett további anyagokat is tartalmaz, pl. hidrogén-, oxigén-, kén- és nitrogénve-gyületeket). Minél nagyobb a széntartalma, a kőszén annál jobb tüzelőanyag – nagyobb a fűtőértéke. Legjobb minőségű a feketeszén, amely a legtöbb szént tartal-mazza (70 % – 95 %), a barnaszén kevésbé jó minőségű (60 % – 70 %).

A kőszén hosszú ideig a legjelentősebb energiaforrás volt. A szén elégetése gaz-dasági szempontból nem előnyös, mert a szállítása drága. A barnaszenet tüzelőanyag-ként főleg a hőerőművekben, a kitermelés helyén hasznosítják (pl. Nyitranovák/Nováky, Nyitrabánya/Handlová). A kőszén még további feldolgozáson megy keresz-tül, pl. kokszot gyártanak belőle.

A kőolaj és a földgáz ugyancsak sok millió év alatt keletkezett az elhalt növényekből és apró tenge-ri állatokból. A kőolaj fekete folyékony anyag, a földgáz színtelen gáz.

A kőolaj elsősorban a szén és hidrogén vegyületei-nek a keveréke. Ezeket a vegyületeket szénhidrogé-neknek nevezik (a kőolajban a szénhidrogének mel-lett más anyagok, pl. oxigén-, kén- és nitrogénvegyü-letek is találhatók). A kőolaj összetétele eltérő, függ a lelőhelytől. A földgáz a kőolajtelep fölött található. A földgáz szintén a szénhidrogének keveréke – főleg metán található benne, de más szénhidrogéneket és egyéb gázokat – pl. szén-dioxi-dot, kén-hidrogént is tartalmaz.

A kőolajat és a földgázt többnyire az előfordulási helytől távol dolgozzák fel. A feldolgozás helyszínére csővezetékeken (kőolaj- és gázvezetéken) szállítják vagy juttatják el a kikötőkbe, ahonnan tankerekkel viszik tovább.

A kőolaj különböző forráspontú anyagok keveréke. Az eltérő forráspontot kihasz-nálva desztillációval (lepárlással) választják szét az egyes alkotórészeket.

Szakaszos lepárlással nyerik pl. a szénhidrogéngázokat, a benzint, a petróleumot, a gázolajat és a pakurát.

A földgázt fűtőanyagként hasznosítják és vegyipari nyersanyagokat is előállíta-nak belőle.

Feltételezik, hogy a természetben sok millió évig tartott, amíg kiala-kultak azok a fosszilis fűtőanyagok, amelyeket az emberiség egy év alatt eltüzel.

A „fosszilis fűtőanyagok” (a latin fossilis – megkövült szóból) őskori, kőzetté alakult fűtőanyagok, amelyek a Föld sok millió éves fejlődése so-rán keletkeztek. Ezek közé tartozik a kőszén, a kőolaj és a földgáz.Nagyobb nyomás és magasabb hőmérséklet hatására a tőzeg és a barnaszén feketeszénné alakult át. A legjobb minőségű szén – az antracit – nagy mélységben keletkezett igen magas hőmérsékleten. A barnaszén egy részét briketté dolgozzák fel.

Az új kőolajlelőhelyek nehezen meg-közelíthető térségekben, pl. Alaszká-ban találhatók.

Kőolajat a tengerfenéken is bányász-nak, de ez a kitermelés nagyon igé-nyes.

Szlovákiában csak kis kőolaj- és földgáztelepek vannak az Erdőháton/Záhorie és Zemplénben/Zempín.A kőolaj lepárlásával hasonló for-ráspontú szénhidrogén-keverékeket nyernek. Ezeket a keverékeket frak-cióknak (részeknek) nevezik – ezért frakciós desztillációról vagy szaka-szos lepárlásról beszélnek. A kőszén, a kőolaj és a földgáz természetes szénhidrogénforrás.

51Szénhidrogének

A kőszén, a kőolaj és a földgáz nem megújuló energiaforrás.

4.2 Kőszén, kőolaj, földgáz és környezet

A környezetszennyező szénMivel a kőszén kén- és nitrogénvegyületeket is tartalmaz, elégetésekor kén-dioxid,

nitrogén-oxidok és egyéb környezetszennyező anyagok (savas esők) keletkeznek.A kőszén kezelése (kéntelenítése) műszakilag igényes és drága. Előnyösebb a füst-

gázok kéntelenítése közvetlenül a tüzelőberendezésekben.

Környezetszennyezés kőolajjal és kőolajtermékekkelA tengerbe kerülő kőolaj (a tankerbalesetek, a kőolajszállí-

tó hajók töltése következtében a tengeren) súlyos ökológiai katasztrófát okoz (a tengerpartok szennyezése, a madarak pusztulása stb.).

A következmények felszámolása nagyon körülményes.

Hasonlóan a kőolajtermékek is szennyezhetik a tengereket, a folyókat és a felszín alatti vizet szállítás közben. Kifolyhatnak a megsérült csőrendszerből, motorból, de veszélyes az elhasznált („fáradt”) olaj kiöntése a nem erre a célra kijelölt helyen is (a megfelelő gyűjtőedények helyett).

A kőolaj és a földgáz kén- és nitrogénvegyületeket tartalmaznak. A kőolajból szár-mazó termékek (pl. a benzin és a nafta) égésekor kén-dioxid és nitrogén-oxidok (savas esők), mérgező szén-monoxid, szénhidrogének (némelyek rákkeltőek) kerülnek a lég-körbe.

A világítógáz helyett, amelyet régen a kőszénből nyertek, fűtőanyagként földgázt használnak. A földgáz előnye, hogy az égése során nem keletkezik sem hamu, sem korom és a kőszén égésével összevetve jóval kevesebb káros gáztermék képződik.

A kőszén, a kőolaj és a földgáz egyik égésterméke a szén-dioxid. Üvegházhatású gáz – hozzájárul a Föld globális felmelegedéséhez.

A kőszén, a kőolaj és a földgáz a nem megújuló energiaforrások közé tartozik. Készleteik fogynak, és nem újulnak meg. Feltételezik, hogy a jelenlegi fogyasztás mellett a világ kőolajkészletei csak néhány évtizedre lesznek elegendőek.

Az emberiség keresi és egyre inkább fel is használja az új energiaforrásokat (pl. a napenergiát, a szélenergiát, a vízenergiát).

A kőszenet mészkő hozzáadásával kéntelenítik, a füstgázok kéntele-nítése kalcium-hidroxid oldatával történik.

Sajtóhír:2010. április 20-án a Mexikói-öböl-ben, több mint 50 mérföldre Veni-cetől délkeletre Louisiana partjainál robbanás történt a Deepwater Hori-zon fúrótornyon.A kőolajszivárgást, amely súlyos környezeti katasztrófa, április 24-én szombaton erősítette meg az ameri-kai parti őrség. Egy nap kb. 168 000 liter kőolaj szivárgott el. Az olaj-szennyeződés elérte a strandokat, behatolt a lápokig, felszámolta a kedvelt halászatot.

Egy liter benzin vagy olaj mintegy öt millió liter vizet tesz ihatatlanná.

A világ kőolajkészleteinek kb. 85 %-a sok kénvegyületet tartalmaz.

A pakurával fűtött hőerőművek, amelyekben nincs kéntelenítő be-rendezés, naponta nagy mennyiségű kén-dioxidot bocsátanak a légkörbe. A kőolajfrakciók részleges kéntele-nítésével csökken a füstgázok kén-dioxid koncentrációja és javul a kőolajtermékek minősége is.

52 Szénhidrogének

4.3 Mik a szénhidrogének?

A földgáz színtelen gáznemű anyagok – szénhidrogének keveréke.

A szénhidrogének biner szén- és hidrogénvegyületek.

A földgázban főleg a következő szénhidrogének találhatók: metán, etán, propán és bután. Ezek a szénhidrogének szagtalanok (a szagot a szennyezőanyagok okoz-zák). Nagyon gyúlékonyak, a levegővel alkotott bizonyos arányú keverékeik robba-násveszélyesek. Az oxigénnel reagálva – égéskor – nagy mennyiségű hő szabadul fel, ezért fűtőanyagként használják ezeket. Tudatosan kellemetlen szagú anyagokat adagolnak hozzájuk, hogy megállapítható legyen az esetleges szivárgásuk vagy, ha a tűzhely lángja elaludna, miáltal elkerülhető egy veszélyes robbanás. A metánt, az etánt, a propánt és a butánt a földgázból és a kőolajból nyerik. Mivel normális körül-mények között gázhalmazállapotúak, nehéz őket szállítani.

Égetésük a kőszén égetésével összevetve környezetvédelmi szempontból előnyö-sebb: szén-dioxiddá és vízgőzzé égnek el.

A metán a legegyszerűbb szerves molekula. A földgáz és a szénbányákban elő-forduló sújtólég fő alkotórésze. A metán a szerves anyagok rothadása során a mocsa-rakban (mocsárgáz), a nagyon szennyezett vizekben és a hulladék-lerakóhelyeken keletkezik. A baktériumok a szerves anyagokat gázok képződése közben bontják le – ezekből gyártják a biogázt, amely nagy fűtőértékű anyag és fő alkotórésze a metán. A háztartásokban és az iparban egyaránt felhasználják, mint fűtőanyagot, és tiszta szenet és egyéb anyagokat gyártanak belőle. A metán hátránya, hogy üvegházhatású gáz – hozzájárul a Föld globális felmelegedéséhez.

További gáznemű szénhidrogén a propán és a bután is, amelyek nagyobb nyo-máson cseppfolyósíthatók és tartályokba tölthetők. A gázöngyújtókban bután van. A propán és a bután nagy nyomású palackokba töltött folyékony elegyét a turisták a camping gázfőzőkben használják, de azokban a háztartásokban is fűtőanyagként szolgál, ahová még nem vezették be a gázt. Ma már a gépkocsikban alternatív üzem-anyagként is alkalmazzák (LPG, liquid petroleum gas).

A szénhidrogének a szén és a hidrogén biner vegyületei.A metánt, az etánt, a propánt és a butánt a földgázból és a kőolaj feldolgozásakor nyerik. Főleg nagy fűtőerejű környezetkímélő tüzelőanyagként használják.

A metán előfordult a Föld őslégkö-rében.Megtalálható az Uránusz és a Neptu-nusz bolygó légkörében.

Sajtóhír:A szlovákiai bányászatot történeté-nek legnagyobb tragédiája sújtotta. A nyitrabányai/Handlová szénbá-nyában gázrobbanás következtében 20 bányász vesztette életét. További kilenc bányász, aki a robbanás epi-centrumától 200 méterre tartózko-dott, a lökéshullámtól égési sérülé-seket szenvedett. (2009. 8. 10)

Gázrobbanás egy új-zélandi szén-bányában (2010.11.19), 29 bányász halt meg.

Kellemetlen szagú anyagok hozzá-adását a földgázhoz odorálásnak nevezik.

A mocsárgáz és a biogáz is főleg metánt és szén-dioxidot tartalmaz.

Az etán az etilén (etén) kiindulási nyersanyaga.

Az etilénből fontos anyagokat – műanyagokat (pl. polietilént) gyár-tanak.

Ha az oxigén utánpótlása korlátozott, a gáznemű szénhidrogének égésekor a szén-dioxid helyett mérgező szén-monoxid vagy szén és víz keletkezik. Ezért azokban a helyiségekben, ahol gázfogyasztókat használnak, biztosítani kell a kellő szellőzést.

53Szénhidrogének

A szerves vegyületek leírhatók szerkezeti, csoport- (konstitúciós) vagy molekula- (összeg-) képlettel.

A szénhidrogének összetételeHa a szénhidrogénekben csak egyes kötések vannak, akkor telített szénhidrogé-

neknek nevezzük őket. A telítetlen szénhidrogénekben kettős vagy hármas kötés van. Az egyes kötésű szénhidrogéneket alkánoknak, a kettős kötésűeket alkéneknek, a hármas kötésűeket alkineknek nevezik

C CCC CC

Szénhidrogének

telített

alkánok

telítetlen

alkinekalkének

A 3.4. részben tanultuk:– a szén a szerves vegyületekben mindig négy vegyértékű,– a szénatomok láncokká állhatnak össze,– a szénatomok között lehet egyes, kettős és hármas kötés.

A pentánnak nevezett szénhidrogén képletének megalkotásán illusztráljuk ezeket a szabályokat.

A szénhidrogén nevéből megállapítjuk a szénatomok számát (pent – 5 szénatom)

C CC CC

A szénhidrogén nevéből megállapítjuk a szénatomok közötti köté-sek típusát (-án az alkán szénhidrogénre utal – egyes kötése van

C CC CC

Kiegészítjük a kötéseket, hogy a szén négy vegyértékű legyen C CC CC

A kötésekhez hozzákapcsoljuk a hidrogénatomokat CCH

H

H

H

H H H

H H HC C CH H

Az alapvető szénhidrogének képleteinek a létrehozása egyszerű. A szénhidrogén nevéből megállapítjuk a szénatomok számát a képletben és a közöttük levő kötések típusát (egyes, kettős, hármas). A szénatom négy vegyértékűségének szabályát alkal-mazva létrehozzuk a szénhidrogén képletét.

A szerves kémiában három képlettípust alkalmaznak:

CCH

H

H

H

H H H

H H HC C CH H

CH3 CH3CH2 CH2 CH2

CH3 CH3CH2 CH2 CH2

C5H12

Képlet

szerkezeti csoport- (konstitúciós)

molekula- (összeg)

vagy

Lemérve a két szénatom magja kö-zötti távolságot (kötéshossz) megál-lapították, hogy az egyes kötés hosz-szabb, mint a kettős kötés. A hármas kötés a legrövidebb.

arének

– szénhidrogének, melyek mole-kuláiban olyan kötések vannak, amelyek rövidebbek, mint az egyes kötések, de hosszabbak, mint a kettős kötések. Azt mondjuk, hogy az arének (aromás szénhidrogének) aromás jellegűek.

A C-ato-mok száma

Az alkán neve

1 metán2 etán3 propán4 bután5 pentán6 hexán7 heptán8 oktán9 nonán

10 dekán11 undekán12 dodekán13 tridekán

A triviális (közönséges) név a vegyület olyan neve, amelyet a mindennapok-ban, az üzletben vagy az irodalomban használnak. A szisztematikus elneve-zéstől eltérően semmilyen kapcsolat-ban nincs a vegyület összetételével és szerkezetével, amelyet jelöl. Bizonyos eredeti triviális nevek a kémiai ne-vezéktan részévé váltak – pl. metán, etán, propán, bután, benzol, naftalin. A triviális (közönséges) neveket gyak-ran használják a szakirodalomban a jól ismert vegyületek (pl. hangyasav, ecetsav, glicerin), a bonyolult anya-gok vagy a természetes vegyületek esetén.

54 Szénhidrogének

Az ötödik és a további alkánok nevét úgy képez-zük, hogy a szénatomok számát jelölő (görög) szám-név tövéhez illesztjük az -án végződést (pentán, hexán, heptán, oktán, nonán, dekán stb.).

4.4 Alkánok

Az alkánok (régebbi nevükön: paraffinok) nyílt szénláncú szénhidrogének, a szénatomok között egyes kötések találhatók (telített szénhidrogének).

Az alkánok nevében az -án végződés található. Az első négy alkán neve: metán, etán, propán, bután.

A szénatomok növekvő számával megváltozik az anyag halmazállapota.

Az első négy alkán gáz, az ötödiktől a tizenhatodik szénatommal bezárólag folyadékok, az ennél nagyobb szénatomszámú alkánok szilárd anyagok.

Elegendő levegő jelenlétében az alkánok meggyújt-va szén-dioxiddá és vízzé égnek el. Pl. a metán égésének kémiai reakcióját a következő egyenlettel írhatjuk le:

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Gondolkodunk és felfedezünkSzámoljátok meg a szénatomokat az egyes modellek-

ben és ezt illesszétek be a CnHx képletbe az n betű helyére.Számoljátok meg a hidrogénatomokat az egyes

modellekben és ezt illesszétek be a CnHx képletbe az x betű helyére.

Keressetek összefüggést a szénatomok száma (n) és a hidrogénatomok száma (x) között.

Ha x-et n segítségével fejeztétek ki, levezettétek az alkánok ún. általános képletét. Az általános képlet segítségével leírhatjuk a nagyon sok szénatomot tar-talmazó alkánok képletét is, anélkül, hogy a szerkeze-ti képletüket kellene leírnunk (pl. C9H20).

A megoldást megtaláljátok az 55. oldal szélén.

CH

HH H

CCH

H

H

H

H HH

H HC C H

CCH

H

H

H

H

HH C H

CCH

H

H

HH H

metán

etán

propán

bután

pentán

hexán

heptán

oktán

55Szénhidrogének

Az 5 – 0 szénatomú szénhidrogének megtalálhatók a benzinben. A kőolaj desztil-lációjával (lepárlásával) nyerhetők. A benzin szénhidrogének keveréke (főleg a C5H12 – C9H20 alkánoké), szénláncaik lehetnek lineárisak és elágazók is.

Az alkánok olyan szénhidrogének, amelyek nyílt szénláncában csak egyes köté-sek vannak. A legegyszerűbb alkán a metán.A benzin szénhidrogének keveréke. A minőségét az oktánszám fejezi ki.

Desztilláló torony (kolonna)

Az alkánok ún. homológ sort alkot-nak. A homológ sor hasonló szerves vegyületek sora, amelyben minden következő vegyületnek eggyel több –CH2– csoportja van, mint az előtte állónak.

Már tudjátok, hogy a szénatomok nem-csak lineáris, hanem elágazó láncokat is alkothatnak. Például négy szén atom különböző módon rendeződhet:

CH2 CH3CH3 CH2

CH3 CH CH3

CH3

Mindkét szénhidrogénnek azonos az összegképlete (C4H10), de eltérő a szerkezeti képlete. Ezeket a vegyüle-teket izomereknek nevezik.

A benzint a petróleum kémiai bon-tásával is előállítják, miközben a hosszabb szénláncú szénhidrogének rövidebb láncokká hasadnak. Ezt a folyamatot krakkolásnak nevezik.

A zárt szénláncú (ciklikus) alkánok nevében szerepel a ciklo- előtag – ezek a cikloalkánok.

Az 54. oldalon található feladat meg-oldása: az alkánok általános képlete CnH2n + 2

A benzin–levegő keverék a motorban elektromos szikrával gyullad meg. Ha ez a keverék korábban gyullad meg, mint ahogy átugrik az elektromos szikra, csökken a motor teljesítménye. Minél ritkábban következik be az öngyulladás, a benzin annál megfelelőbb. A benzinfajták összehasonlítására az oktánszámot alkalmazzák. Minél nagyobb a benzin oktánszáma, annál jobb a minősége.

A benzin és a nyersolaj elégetésével minden évben akár 10 milliárd köbméter káros anyag, elsősorban szén-monoxid, nitrogén- és kén-oxidok, szénhidrogének és nehéz fémek kerülnek a légkörbe. A szén-monoxid az emberi szervezet számára a legmér-gezőbb gázok egyike. A tökéletlen égés során keletkezik, amikor a fűtőanyagban lévő szén csak részben oxidálódik. A tökéletes égésnél szén-dioxid keletkezik (üvegházha-tású gáz).

Gondolkodunk és felfedezünkA benzin minőségét oktánszámmal fejezzük ki. Az oktánszám annál nagyobb,

minél több elágazó szénhidrogén található a benzinben. Keressetek a szakirodalom-ban vagy az interneten olyan szénhidrogéneket, amelyek oktánszáma 0 és 100 között van, továbbá a benzin oktánszámának kiszámításával kapcsolatos információkat.

CH3 CH2 CH3CH2 CH2 CH2 CH2

CH3CH3

CH3

CH2 CH3CH3 CH C

0 oktánszámú szénhidrogén 100-as oktánszámú szénhidrogén

szénhidrogén gázok

benzin

petróleum

nafta (nyersolaj)

aszfalt

56 Szénhidrogének

4.5 Alkének

Az alkének (régebbi nevükön: olefinek) nyílt szénláncú vegyületek és a szénato-mok között egy kettős kötés is található (telítetlen szénhidrogének).

Valamennyi alkén nevében az -én végződés szerepel. A legegyszerűbb alkén az etén, amelyet gyakrabban triviális nevén etilénnek neveznek.

Az etén – színtelen, gyúlékony gáz, illata édeskés, a levegővel robbanóelegyet alkot.

Sok anyag készül belőle (pl. polietilén és etanol).

Az etilén meggyorsítja a termések (banán, alma, őszibarack, paradicsom) éré-sét. Ezt a tulajdonságát a mezőgazdasági

gyakorlatban hasznosítják a termések érésének és bizonyos magvak csírázásának a serkentésére.

A telítetlen szénhidrogének sokkal reaktívabbak, mint a telített szénhidrogének.Az etilénből egy reakcióval polietilént állítanak elő, amelyet polimerizációnak

neveznek (a poli jelentése sok, a mer jelentése rész). Ebben a reakcióban sok etilén-molekulából egy óriásmolekula – makromolekula – keletkezik.

Bizonyos vegyületek polimerizációjával makromolekuláris anyagok – műanya-gok keletkeznek.

Az alkének az alkánokhoz hasonlóan homológ sort alkotnak.Az alkének általános képlete: CnH2n.

Etén a természetben a növények vala-mennyi részében különböző mennyi-ségben előfordul (bizonyos szövetek-ben több, más szövetekben kevesebb található belőle). A növényi hormo-nok (fitohormonok) közé tartozik.A növényekben lejátszódó fiziológiai folyamatok természetes szabályozói közé tartozik. Könnyen áthatol az egyik sejtből a másikba, és kijut a környezetbe is.

A polimerizációt követően a kettős kötésből egyes kötés lesz, ami lehetővé teszi az egyes molekulák összekapcsolódását. A képletben a szögletes zárójelek közé beír-ják a makromolekula láncának azt a szakaszát, amely ismétlődik. Az ismétlődésre az n betű utal.

A polietilénből zacskókat, táskákat, flakonokat, csöveket, csőhálózatokat, csoma-golóanyagokat, különböző edényeket készítenek. A leggyakrabban használt műanyag (7. fejezet).

+ + + ......

...

Az alkének nyíltszénláncú szénhidrogének, amelyek kettős kötést tartalmaz-nak. A legegyszerűbb alkén az etén.A polimerizáció kémiai reakció, amelyben az egyszerű molekulákból makromole-kulák keletkeznek. Makromolekuláris anyagok – műanyagok készülnek belőle.

CCH

HH

Hn

n

CCH

H

H

H

éEtén

Az etén nagyobb mennyiségben az érő termésekben fordul elő.

CCH

HH

H

57Szénhidrogének

kís

érl

et

4.6 Alkinek

Az alkinek (acetilének) nyílt szénláncú szénhidrogének és a szénatomok között egy hármas kötés is van (telítetlen szénhidrogének).

Minden alkin nevében az -in végződés van. A legegyszerűbb alkin az etin.

– általában az acetilén megnevezés hasz-nálatos.

Az acetilén színtelen, gyúlékony gáz, a levegővel robbanó elegyet alkot.

Műanyagok gyártására, a fémek hegesz-tésére és vágására használják.

Mit vizsgálunk?Az acetilén előállítását és tulajdonságait.

Végrehajtás:1. Erlenmeyer-lombikba 100 ml vizet öntünk és hozzáadunk 2 – 3 csepp

fenolftalein-indikátort.2. Hozzáadunk egy darabka kalcium-acetilidet (kalcium-karbidot).3. A lombikba egy égő hurkapálcát helyezünk.

Az alkinek homológ sort alkotnak. Az alkinek általános képlete CnH2n – 2

Eszközök és vegyszerek: 1. Erlenmeyer-lombik 2. mérőhenger 3. spatula 4. hurkapálca 5. gyufa 6. kalcium-acetilid („karbid”) 7. víz

Megfigyelés:A lombikban heves buborékképződést észleltünk. Az oldat ibolya színűre válto-

zott. A hurkapálca behelyezésekor a lombikba gyenge robbanás hangját hallhattuk. Az égő hurkapálcától a keletkező gáz meggyulladt, és kormozó lánggal égett.

Magyarázat:A reakció során acetilén – színtelen, gyúlékony gáz keletkezett, amely a levegő-

vel robbanóelegyet alkot. A fenolftalein-oldat ibolya színét a reakció másik terméke – a kalcium-hidroxid okozta.

Megjegyzés:A kalcium-acetilid régi (ma is haszná-latos) neve kalcium-karbid.

A kalcium-acetilid a vízzel a következő egyenlet szerint reagált:CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2

Az alkinek nyílt szénláncú szénhidrogének, amelyek egy hármas kötést is tar-talmaznak. A legegyszerűbb alkin az etin (acetilén).

nEtinH C HC

58 Szénhidrogének

4.7 Arének (aromás szénhidrogének)

Azok a szénhidrogének, amelyeket eddig megismertünk – az alkánok, az alkének és az alkinek – molekulájukban egyes, kettős és hármas kötéseket tartalmaznak.

Az arének – aromás szénhidrogének – olyan szénhidrogének, amelyek moleku-lájában hat, gyűrűt alkotó szénatomot tartalmaznak. A szénatomok között olyan kötések vannak, amelyekkel eddig még nem találkoztunk. Az aréneknek ezért jelleg-zetes tulajdonságaik vannak (pl. szag), amelyek megkülönböztetik őket más szénhid-rogénektől.

A legegyszerűbb arén a benzol. Molekulájában hat szénatom hatszögű gyűrűt alkotva kapcsolódik egymáshoz, ezt aromás magnak is nevezik.

Michael Faraday a halzsírból folyé-kony anyagot állított elő, amelynek összetételét sokáig nem tudták meg-magyarázni.Tekintettel a szénatomok és a hid-rogénatomok számára feltételezhető volt, hogy többszörös (kettős) kö-téseket tartalmaz. Az anyag azonban nem mutatta azokat a reakciókat, amelyek a többszörös kötéseket tartalmazó anyagokra jellemző. Je-lenleg ezt az anyagot – a benzolt – kőszénből állítják elő.

A benzolban található kötések magya-rázatához jelentősen hozzájárult Frie-drich August Kekulé (1829 – 1896).A benzol szabályos hatszögű mo-lekulájában hat szénatom található. Minden szénatomhoz egy hidrogén-atom kötődik. A szénatomok egyes kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Minden szénatomnak marad még egy elektronja. Ezek az elektronok olyan kötést hoznak létre, amely közös va-lamennyi szénatom számára. A kép-letben ezt egy körrel jelöljük.Az arénmolekulák egy vagy több ben-zolgyűrűt is tartalmazhatnak [naftalin – két gyűrű]:

Az arének aromás gyűrűt tartalmazó szénhidrogének.A legegyszerűbb arén a benzol.

A benzol képletét többféle módon felírhatjuk. Gyakran alkalmazzák az egyszerű-sített írásmódot, amelyben az aromás gyűrűt egy kör jelöli.

– gyúlékony, erős szagú, mérgező folya-dék. A benzolgőzök belélegzésekor káro-sodhat a központi idegrendszer és a csontve-lő – a vörösvérsejtek képződésében zavar támad. Karcinogén (rákkeltő) hatása is van.

Oldószerként és különböző anyagok, pl. műanyagok gyártásánál is használják.

Gondolkodunk és felfedezünkA naftalin hevítésekor a

vízzel töltött lombik falán kristályok képződtek.

Hogyan nevezik azt a folyamatot, amely ezt kivál-totta?

C6H6d

Benzol

A naftalin fehér, szilárd, jellegzetes szagú anyag. Régebben molyűző szerként használták, napjainkban festékanyagokat gyártanak belőle (kék szín, pl. farmernadrágok festése).

naftalina lombik alján keletkezett kristályok

C

CC

CC

CHH

H

H

HH

C

CC

CC

CHH

H

H

HH

59Szénhidrogének


A kőszén, a kőolaj és a földgáz a szénhidrogének természetes forrásai.

A kőszén, a kőolaj és a földgáz nem megújuló energiaforrás.

A szénhidrogének a szén és a hidrogén biner vegyületei.

A metán, az etán, a propán, a bután a földgázból és a kőolaj feldolgozásakor nyerhető. Nagy fűtőerejű, környezetkímélő fűtőanyagokként alkalmazzák őket.

A szerves vegyületek szerkezeti, csoport- vagy összegképlettel írhatók le.

Az alkánok egyes kötéseket tartalmazó nyílt szénláncú szénhidrogének. A legegyszerűbb alkán a metán.

Az alkének egy kettős kötést is tartalmazó nyílt szénláncú szénhidrogének. A legegyszerűbb alkén az etén.

Az alkinek egy hármas kötést is tartalmazó nyílt szénláncú szénhidrogének. A legegyszerűbb alkin az etin (acetilén).

Az arének zárt szénláncú, aromás gyűrűt tartalmazó szénhidrogének. A legegyszerűbb arén a benzol.

A polimerizáció olyan kémiai reakció, amely során egyszerű molekulákból makromolekulák keletkeznek. Így makromolekuláris anyagok – műanyagok készíthetők.

A benzin szénhidrogének elegye. A minőségét az oktánszáma alapján állapít-ják meg.

Név Képlet

metán CH4

etán CH3 CH3

propán CH3 CH3CH2

bután CH3 CH3CH2 CH2

pentán CH3 CH3CH2 CH2 CH2

etén CH2 CH2

propén CH2 CH CH3

etin, acetilén CH CH

propin CH C CH3

benzol

60 Szénhidrogének


4.9.1 Kőszén, kőolaj és földgáz – szénhidrogénforrások (4.1. rész). Kőszén, kőolaj, földgáz és környezet (4.2. rész). Mik a szénhidrogének? (4.3. rész)

1. Egészítsétek ki: a) Kőszén, kőolaj és a földgáz a ...................................... természetes forrásai.b) A kőszén, a kőolaj és a földgáz .............................................. energiaforrás.c) A szénhidrogének a ...................... és a .............................. biner vegyületei.d) A ........... az etán, a propán, a bután a földgázból és a kőolaj-feldolgozás

során nyerhető. Elsősorban mint nagy fűtőerejű környezetkímélő ................... alkalmazzák őket.

2. Hol bányásznak Szlovákiában kőszenet?

3. Válasszátok ki a helytelen válaszokat.a) A kőszén gyakran kénvegyületekkel szennyezett.b) A kőszén átalakítása műszakilag igényes és drága.c) A kőszén elégetése okozza az ózonlyuk kialakulását.d) A kőszén elégetésekor olyan gáz szabadul fel, amely üvegházhatású.

4. A földrajzból tanultak alapján mondjátok meg, hol vannak a legnagyobb kőolajlelő-helyek. Hogyan szállítják a kőolajat a kitermelés helyéről a feldolgozás helyszínére?

5. Szlovákia honnan szerzi be a kőolajat? Szlovákiában hol dolgozzák fel a kőolajat?

6. A kőolaj térfogatát hordókban (angol eredetű szóval: barrelekben) adják meg. Állapítsátok meg, hány liter űrtartalmú 1 hordó.

7. Miért fontos, hogy abba a helyiségbe, ahol gázfogyasztók találhatók, folyama-tosan áramoljon a levegő?

8. Mit nem tehettek, amikor a helyiségbe lépve szivárgó gázt észleltek?

9. Soroljatok fel megújuló és meg nem újuló energiaforrásokat!

10. Írjátok le a metán előfordulását és felhasználását. Miért kevernek kellemetlen szagú anyagokat a földgázba?

11. A kőszén, a kőolaj és a földgáz égésének fő terméke egy üvegházhatású gáz, amely hozzájárul a Föld globális felmelegedéséhez. Írjátok le a képletét.

12. Magyarázzátok meg, miben különböznek egymástól a telített és a telítetlen szén-hidrogének.

13. Írjátok le a két szénatomot tartalmazó alkán szerkezeti, csoport- és összegképletét.

14. Melyik két elemet tartalmazza valamennyi szénhidrogén?

61Szénhidrogének

4.9.2 Alkánok (4.4. rész). Alkének (4.5. rész). Alkinek (4.6. rész). Arének (4.7. rész)

1. Egészítsétek ki: a) A .............................. olyan nyílt szénláncú szénhidrogének, amelyek egyes

kötéseket tartalmaznak. A legegyszerűbb alkán a ........................................... b) Az alkének olyan nyílt szénláncú szénhidrogének, amelyek ...........................

kötést tartalmaznak. A legegyszerűbb alkén az ............................... c) A ........................... olyan nyílt szénláncú szénhidrogének, amelyek hármas

kötést tartalmaznak. A legegyszerűbb alkin az ...............................d) Az arének .................................. szénhidrogének ............................ gyűrűvel.

2. Írjátok le a metán égésének az egyenletét, amikor szén-dioxid és víz keletkezik.

3. Nevezzetek meg néhány telített és telítetlen szénhidrogént.

4. Mit tudtok a benzin összetételéről és gyártásáról? Hogyan függ össze a benzin minősége az oktánszámával?

5. Válasszátok ki azokat a szénhidrogéneket, amelyekben csak egyes kötések talál-hatók:a) propán,b) acetilén,c) etén,d) bután.

6. A következő szénhidrogénekhez: metán, etén, etin, benzol rendeljétek hozzá a képleteket és a megfelelő szavakat (egy szót többször is felhasználhattok): acetilén, folyadék, gáz, C2H4, C2H2, CH4, CH2 CH2 , C6H6, fűtőanyag, oldószer, műanyaggyártás, hegesztés, arén, alkán, alkén, alkin.

7. A banán a trópusokról még éretlen állapotban érkezik hozzánk, nehogy kárt szen-vedjen. Melyik gázt használják a nagyraktárakban az érés felgyorsítására?

8. Hogyan nevezik azt a kémiai reakciót, amely során az eténből polietilént gyárta-nak?

9. Válasszátok ki a helyes állításokat:a) a benzol az alkének közé tartozik,b) az etin színtelen gyúlékony folyadék,c) a telítetlen szénhidrogének sokkal reaktívabbak, mint a telített szénhidrogének,d) a benzin különböző szénhidrogének keveréke.

10. Az acetilén keletkezésekor a kalcium-acetilid és a víz reakciója során a fe-nolftalein oldat ibolya színűvé vált. Magyarázzátok meg az okát.

11. Magyarázzátok meg, miért nevezik az első alként eténnek és nem meténnek.

12. Miben különbözik a következő alkán képlete az előtte állóétól (pl. a butáné a propánétól)?

A szénhidrogén-származékok vizsgálata

Megtanuljuk

• Mik a szénhidrogén-származékok

• Mi a szénhidrogén-maradék

• Mi a funkciós csoport

• Melyek a legfontosabb szénhidrogén-származékok

• Mik a halogénszármazékok

• Miért nevezik ökológiai mérgeknek a halogénszármazékokat

• Mik az oxigénszármazékok

• Mi a szénhidrogén-származékok jelentősége

• Hol fordulnak elő a szénhidrogén-származékok

64 Szénhidrogén-származékok

5.1 Mik a szénhidrogén-származékok? Halogénszármazékok

Keressük az összefüggéseketJellemezzétek az ábrákat (a zöld golyó a klóratomot jelöli)

A szénhidrogén-származékok a szénhidrogénekből levezetett vegyületek, ame-lyekben egy vagy több hidrogénatomot más atommal vagy atomcsoporttal helyettesítettek.

A metánmolekula modelljében a hidrogénatomokat fokozatosan más elem – a klór – atomjai helyettesítik.

A szénhidrogénekből levezetett vegyületeket, amelyekben egy vagy több hid-rogént más atom vagy atomcsoport helyettesít, szénhidrogén-származékoknak nevezik.

szénhidrogéncsoport funkciós csoport

Szénhidro-gén-származék

ClCH

HH

A szénhidrogéncsoport (szénhidrogéngyök) a szénhidrogén-molekulának az a része, amely a hidrogénatom elszakítása után visszamarad.

A funkciós csoport az az atom vagy atomcsoport, amely a szénhidrogéngyökhöz kapcsolódik.

A szénhidrogén-származékok a legelterjedtebb szerves vegyületek közé tartoznak.Amennyiben a funkciós csoport egy halogénatom (F, Cl, Br, I), a származékot

halogénszármazéknak nevezik. Elnevezésüket a szénhidrogéncsoportot alkotó szénhidrogén és a funkciós csoport (fluor, klór, bróm, jód) nevéből képezzük. Ha a molekulában egynél több halogénatom található, számnév előtaggal fejezzük ki a számukat (pl. 2 – di, 3 – tri, 4 – tetra)

ClCH

H H Cl

ClCH H

Cl

Cl

ClC H

Cl Cl

Cl

ClC

(mono)klór-metán diklór-metán triklór-metán tetraklór-metán

A szénhidrogéneket alapvető szerves vegyületeknek tekintik.Nagyszámú vegyületet – szénhid-rogén-származékot – vezetnek le belőlük.

Az alkánból levezetett szénhidrogén-csoportot alkilnak nevezik:metil CH3 etil CH3 CH2 propil CH3 CH2 CH2 butil

CH3 CH2 CH2 CH2

A halogén- és az oxigénszármazékok mellett a nitrogénatomot tartalmazó nitrogénszármazékok is elterjedtek. A nitrogénszármazékok közé tartoz-nak pl. az aminok.

A származékok molekuláiban előfor-dulhat egy vagy több azonos, esetleg eltérő funkciós csoport.Például az aminosavakban kétféle funkciós csoport található: a kar-boxilcsoport (oxigént tartalmaz) és az aminocsoport (nitrogént tartal-maz). Aminosavakból épülnek fel a fehérjék.A funkciós csoportok befolyásolják a származékok tulajdonságait.Az azonos funkciós csoportot tar-talmazó származékoknak hasonló tulajdonságaik vannak.

65Szénhidrogén-származékok

A halogénszármazékok molekulájukban halogénatomot tartalmaznak.A kloroform (triklór-metán) a halogénszármazékok közé tartozik. Cl funkciós csoportot tartalmaz. A freonok halogénszármazékok, amelyekben legalább két-féle halogénatom található, miközben az egyik közülük fluor.

– triklór-metán nem égő, illékony, édeskés sza-gú folyadék, rákkeltő hatása van. Régebben a gyó-gyászatban altatószerként, és a hűtőszekrények hű-tőközegének előállítására is használták, de később bebizonyosodott, hogy nemkívánatos anyagokat is tartalmaz, ezért ezekre a célokra már nem használ-ták. Napjainkban oldószerként és a kártevők elleni készítmények előállításánál alkalmazzák.

A halogénszármazékokat nagy mennyiségben használják oldószerként, alapanya-gokként a műanyaggyártásnál (teflon, polivinil-klorid). Közülük számos mérgező, rák-keltő hatású. Némelyik származékot vegyi fegyverként alkalmazták a háborúkban.

A halogénszármazékokat az ökológiai mérgek közé sorolják. Nagy problémát jelentenek a környezetvédelem szempontjából, mert a természetben nem bomlanak le természetes úton. Sok rovarirtó szer halogénszármazék. Bekerülnek a táplálékláncba és hosszú ideig megőrzik a hatóképességüket. Hasonló a helyzet az oldószermarad-ványokkal, amelyek szennyezhetik a talajvizet és az ivóvizet. Ezért elkerülhetetlen a munkabiztonság elveinek a betartása, ha ezekkel az anyagokkal dolgozunk, össze kell gyűjteni a fel nem használt oldószereket, ismételten fel kell dolgozni, ill. az elő-írásoknak megfelelően meg kell semmisíteni őket.

Azokat a halogénszármazékokat, amelyek molekulájában legalább kétféle halo-génatom található, miközben az egyik közülük fluoratom, freonoknak nevezik. A legismertebb közülük a freon-12 (CCl2F2). Ez nem égő gáz, amely könnyen cseppfo-lyósítható. Régebben főleg a sprayekben hajtógázként és hűtőberendezések hűtőkö-zegeként használták.

A freonok behatolnak a magasabb légrétegekbe, és hozzájárulnak az ózonréteg elvé-konyodásához. A sérült ózonréteg akár ki is „lyukadhat”, miáltal nagyobb mennyiségű UV-sugárzás éri a Föld felszínét. Ez a sugárzás az embereknél látáskárosodást és bőrrákot válthat ki.

A halogénszármazékok gyártását és alkalma-zását korlátozzák és fokozatosan más anyagokkal váltják fel őket, amelyek nem ártalmasak sem az emberre, sem a környezetre.

A fénykép szemlélteti, hogy a Bunsen-égő láng-jába egy rézdróton klórtartalmú szerves anyagot he-lyeztek el.

A zöld szín a szerves anyagban található halo-gén (klór) jelenlétére utal.

A kloroformmal átitatott zsebkendő a régi filmekben az áldozat elkábítására szolgáló hagyományos eszköz volt. Valójában ahhoz, hogy az áldozat el-veszítse az eszméletét, az üvegcséből néhány csepp nem volt elegendő. A bűnözőnek jóval nagyobb adagot kel-lett volna felhasználnia, ami már közel van a halálos dózishoz.

CHCl3

A freonok a kozmikus sugárzás ha-tására felbomlanak klóratomokra és freonmaradványokra. Egyetlen klór-atom képes akár 100 000 ózonmo-lekulát és felbontani:Cl + O3 ClO + O2

ClO + O Cl + O2

gKloroform

Polivinil-kloridból (PVC) gyártott termékek

A szerves anyagokban előforduló halo-gének kimutatására szolgáló lángfestési módszert Beilstein-próbának nevezik.A kísérlet különböző cukorkacsoma-goló fóliákkal is elvégezhető. Azok, amelyek klórt tartalmaznak, zöldre festik a lángot.A novodur márkanevű műanyag (po-livinil-klorid) úgyszintén zöldre festi a lángot, mert klór van benne.


5.2 Oxigénszármazékok

A szénhidrogén-származékok legnépesebb csoportját alkotják. Az oxigénszármazékok funkciós csoportjában oxigénatom található. Az oxigénatom különböző módon kapcso-lódhat a szénatomhoz. Ennek alapján többféle típusú oxigénszármazékot különböztetünk meg. A legjelentősebbek ezek közül az alkoholok, a karbonil vegyületek (oxovegyüle-tek), a karbonsavak. Közelebbről a következő oxigénszármazékokat vesszük szemügyre:

A metanol és az etanol az alkoholok, az aceton a karbonil-vegyületek, az ecetsav és a hangyasav a karbonsavak közé tartozik.

A legismertebb alkohol az etanol. Az alkoholtartalmú italokban – a sörben, a borban, a párlatokban (tömény szeszekben) található. Elfogyasztása után az etanol közvetlenül a véráramba kerül, ezért már egy kis mennyiség is gyors változást okoz az emberek viselkedésében és egészségi állapotában. Jól oldja a sejtekben található zsírokat – zavarokat okoz a sejtműködésben. Az agysejtek megbénulnak, csökken a logikus gondolkodás, a koncentráció képessége, emlékezetproblémák és egyensúly-zavarok lépnek fel, sőt öntudatvesztés is bekövetkezhet. Az etanol nagyon lassan bomlik le a szervezetben, miközben egészségkárosító melléktermékek keletkeznek (rosszullétet, fejfájást, gyomorfájást, hányingert okoznak).

Az alkoholos italok fogyasztása károsítja a lelki és a testi egészséget is, családi, munkahelyi konfliktusok kiváltója lehet, erőszakos viselkedéshez vezet, de bűncse-lekmények, sérülések, halálos kimenetelű közúti balesetek okozója is lehet. Az alko-hol a függőséget okozó anyagok közé tartozik – legális drognak minősül (105. o.).

A statisztika szerint a közlekedési balesetben elhunytak több mint egynegyede az alkohol hatása alatt elkövetett kihágás áldozata.

Az alkoholos befolyásoltságot a kiléleg-zett levegő alapján tesztelik.

Pontosabb, de körülményesebb a véralko-holszint meghatározása. A vér alkoholszintjét ezrelékekben adják meg. Az ezrelék azt jelen-ti, hogy 1 000 g vérben 1 g etanol található.

Az alkohol lebomlása elsősorban a májat terheli meg.

Az egészséges ember mája

Májzsugorodás (cirrózis)

Egy kb. 70 kg testtömegű egészsé-ges ember mája egy óra alatt mint-egy 7 – 9 g alkoholt képes lebontani. Ez a mennyiség kb. 1 deciliter bor-ban található.

CH3 OHCH2OHCH3 CO

CH3 CH3 CO

CH3 OHCO

H OH

EtanolMetanol Aceton EcetsavHangyasav


Mit vizsgálunk?Az alkoholos erjedést.

Végrehajtás:1. A főzőpohárba kalcium-hidroxid oldatot öntünk.2. Az Erlenmeyer-lombikba 200 cm3 cukoroldatot öntünk. Hozzászórunk 10 g élesztőt.3. Az ábra alapján összeállítjuk a készüléket. Megfigyeljük a fejleményeket.4. Néhány nap elteltével, amikor már nem keletkeznek buborékok, a készüléket

szétszedjük. Megállapítjuk a keletkezett termék illatát.

Eszközök és vegyszerek 1. Erlenmeyer-lombik nyílással

ellátott dugóval 2. üvegcső 3. főzőpohár 4. cukoroldat (w = 30 %) 5. élesztő 6. kalcium-hidroxid oldata

Az alkoholos erjedés egyik terméke, a szén-dioxid buborékok formájában távozik a sörből vagy a pezsgőből a palack megnyitása után.

A szén-dioxid porhanyóssá teszi a tésztát, amelyben élesztőt használtak.

Már az ókori egyiptomiak és a sumé-rek is tudták, hogy az édes gyümölcs-levek erjesztésével bódító hatású ita-lok készíthetők (ezek alkoholtartalmú italok voltak). Sört már időszámítá-sunk előtt 2 000 évvel készítettek.

Alkohol előállítására a cukrot és keményítőt tartalmazó természetes anyagok alkalmasak.A gyümölcstermések héján élesztő-gombák találhatók.Erjesztéssel legfeljebb 15 – 20 % etanol tartalmat lehet elérni. Ha az etanol mennyisége ennél nagyobb, az élesztőgombák már nem hatásosak.Az élesztőgombák hatékonyságát csökkenti a magasabb hőmérséklet, a több mint 30 %-os cukortartalom és a konzerválószerek jelenléte is.Így megelőzhető a nemkívánatos er-jedés, pl. a gyümölcs tartósításakor. Magasabb alkoholtartalmú italokat az erjedt gyümölcslé desztillációjá-val („égetésével”) lehet készíteni.

kís

érl

et

Megfigyelés:A cukor és az élesztő keverékéből buborékok szabadultak fel. Megfigyeltük a

térfogat növekedését – az „erjedést”. A kalcium-hidroxid oldat zavaros lett, fehér csa-padék képződött, amely leülepedett a főzőpohár alján. Néhány napos erjedés után a buborékképződés abbamaradt. Az élesztőgombák leülepedtek a lombik aljára, felet-tük világossárga folyadék keletkezett. Kinyitva a lombikot alkoholszag volt érezhető.

Magyarázat:A reakció során szén-dioxid gáz keletkezett. A fehér fátyolos csapadék (kalcium-kar-

bonát) képződése a kalcium-hidroxid oldatában igazolja a szén-dioxid keletkezését.

A reakció fő terméke az alkohol – etanol volt.

A folyamatot, amelyben a cukorból oxigén kizárásával etanol és szén-dioxid kelet-kezik, alkoholos erjedésnek nevezzük. Élesztőgombák okozzák. Az élesztőgombák a cukor oldatában gyorsan elszaporodnak és olyan anyagokat termelnek, amelyek fel-gyorsítják a cukor lebomlását etanolra és szén-dioxidra – ezek az enzimek (86. o.). Az alkoholos erjedést a következő sémával írhatjuk le:

cukor etanol + szén-dioxid

Az etanol szerves vegyület. A szénhidrogén-származékok közé tartozik, amelyeket alkoholoknak neveznek.

Az alkoholok szénhidrogén-származékok, amelyek OH funkciós csoportot (hidroxilcsoportot) tartalmaznak.

Az etanol elnevezés az etánból, egy kétszénatomos szénhidrogénből származik, amely-hez az -ol végződést illesztettük, ez utal az alkoholok funkciós csoportjának a jelenlétére.


Egy további oxigénszármazék az aceton (az oxovegyületek közé soroljuk).

– színtelen, gyúlékony, jellegzetes szagú folya-dék. Mérgező, bódító hatású és kiszárítja a bőrt.

Testünkben a szervezet dehidratációja során képződik nagyobb mennyiségű aceton, az érintett személy által kilélegzett levegőben és a vizeletében is érezhető (a rothadó almák szagára emlékeztet).

Az aceton jelenléte kimutatható a vizeletben.Sok festék hígítószereként, ragasztók oldószereként, festékek, lakkok, oldószerek

előállítására használják.

– színtelen, jellegzetes szagú folyadék, mérgező (a halálos adag kb. 250 ml), illékony (forráspontja 78 C), gyúlékony, vízben oldódik.

Ipari felhasználás céljából az etanolt denaturál-ják – bűzös anyagokat kevernek hozzá (pl. benzint), hogy elejét vegyék az esetleges fogyasztásának.

Mint alapanyagot vegyszerek előállítására, a la-boratóriumokban és az iparban oldószerként hasz-

nálják. Az alkoholtartalmú italokban is megtalálható.

A metánból levezetett legegyszerűbb alkohol a metanol.

– színtelen, gyúlékony, vízben oldódó folyadék.Az ember számára veszélyes méreg (már 5 –

10 ml vakságot és agykárosodást okoz, a halálos adag 20 – 50 ml).

Ízleléssel és külsőre az etanoltól nagyon nehe-zen lehet megkülönböztetni.

Oldószerként és vegyszerek előállítására használják. A metanolt és az etanolt a megfestett láng alapján lehet megkülönböztetni.

Az alkoholmolekulák egynél több –OH csoportot is tartalmazhatnak.A glicerin három –OH-csoportot tartalmaz.

OH OH OHCH2 CH CH2

A glicerin (propán-triol) színtelen, olajszerű, édeskés ízű, nem mér-gező, vízben jól oldódó folyadék. A bőrre kenve megtartja annak rugal-masságát. Ezért a kozmetikaiparban használják – kozmetikumok és fog-krémek alkotórésze. Nitroglicerint is gyártanak belőle, amelyet a dinamit robbanóanyag előállításánál hasz-nálnak, de szívműködést serkentő gyógyszer is készül belőle.

A karbonil-vegyületek szénhidro-gén-származékok, amelyek funkciós

OCcsoportot tartalmaznak (az oxigénatom kettős kötéssel kapcsolódik – karbo-nil-csoport).

Az oxovegyületeket aldehidekre (pl. formaldehid) és ketonokra (pl. aceton) osztják.A formaldehid színtelen mérgező gáz.A bútorgyártásban, lakkok, védő-festékek, műanyagok előállításánál használják. A gőzei felszabadul-hatnak az új bútorból és egészségi problémákat okozhatnak – szem-égést, fejfájást, szédülést. Az új bú-torral felszerelt helyiségben ajánla-tos gyakrabban szellőztetni és olyan szobanövényeket tartani, amelyek képesek elnyelni a formaldehidet a levegőből. A formaldehid meg-található a cigarettafüstben is és nemcsak a dohányosokat, hanem a közelükben lévő nem dohányzókat is veszélyezteti.

Az oxigénszármazékok molekulájában oxigén található.A metanol, az etanol és az aceton az oxigénszármazékok közé tartozik.Azokat az oxigénszármazékokat, amelyekben OH (hidroxil) funkciós cso-port van, alkoholoknak nevezik (pl. metanol, etanol).

Azokat az oxigénszármazékokat, amelyekben OC (karbonil) funkciós csoport van, karbonil-vegyületeknek vagy oxovegyületeknek nevezik (pl. aceton).

(EtanolCH3CH2OH

CH3OH

metanol etanol

CH3COCH3

dAceton

Metanol


A hangyasav és az ecetsav az oxigénszármazékok közé tartozik. Azokat az oxigénszármazékokat, amelyek COOH funkciós csoportot (karboxilcsopor-tot) tartalmaznak – karbonsavaknak nevezik.

Ha a bort hosszabb ideig levegő éri, megváltozik az íze és az illata is. Uni-verzális indikátorpapírral kimutatha-tó a savas reakció. A borban találha-tó etanolból egy kémiai reakcióval (oxidációval) ecetsav képződik. A szerves kémiában az oxidáció alatt azt értik, amikor az anyag oxigént vesz fel vagy hidrogént ad le.

A tiszta vízmentes ecetsav fehér kristályos anyaggá áll össze, amely a jégre emlékeztet, ezért a népi elne-vezése jégecet.

A hangyasav fertőtlenítő hatását a méhészek hasznosítják a méhcsa-ládok kezelésére (az atkafertőzés ellen). Egyes madarak szándékosan hangyákat telepítenek a tollazatukba. A védekező hangya hangyasavat lö-vell ki a tollak közé és ez az élőskö-dők elleni fertőtlenítésül szolgál.

Régebben úgy tartották, hogy a csa-lánszőrök hangyasavat tartalmaznak. A legújabb kutatások azonban kimu-tatták, hogy ez az anyag a bőrt inger-lő hisztamin, az égésérzetet okozó acetil-kolin és a két anyag hatásának érzetét fokozó szerotonint tartalmaz.

Fontos karbonsav az ecetsav.

– etánsav színtelen, szúrós szagú folyadék, ma-róanyag és gyúlékony. Oldószerként, műanyaggyár-tási alapanyagként, valamint a bőrfeldolgozásnál alkalmazzák. Sói az acetátok. Ezeket pl. a gyógyá-szatban használják (alumínium-acetát – a duzzana-tok lelohasztására).

Az ecetsavat erjesztéssel állítják elő. Hígításával ecetet (8 %) készítenek. Az ecetet az ételek ízesí-

tésére, az élelmiszerek tartósítására, de a vízkő eltávolítására is használják. Az ecet sárgásbarna színét a kis mennyiségben hozzáadott karamell okozza.

Az etánsav elnevezés az etánból, a két szénatomos szénhidrogénből származik. A sav szó ebben az esetben a karbonsavat jelenti.

A karbonsavak szénhidrogén-származékok, amelyek COOH (karboxil) funkciós csoportot tartalmaznak.

A legegyszerűbb karbonsav a metánsav, amely a metán szénhidrogénből leve-zethető.

– metánsav színtelen, szúrós szagú, vízben jól oldódó folyadék, maró hatású – a bőrön hólyagokat okoz, pusztítja a baktériumokat.

A vízkő eltávolítására szolgál, a bőrfeldolgozás-nál, a tartósításnál (pl. takarmány silózásánál) hasz-nálják.

A hangyák méreganyagának része – innen ered az elnevezése is. A hangyák potrohának mirigyeiben fordul elő. Az áldozat megcsí-pése után a hangya a savat a sebbe lövelli, ami bőrégést okoz. A hangyasav a méhek és más hártyásszárnyú rovarok mérgében is megtalálható.

A karbonsavak nagyon elterjedt anyagok. A konyhában az ecetsav vizes olda-tát – az ecetet használjuk. A gyümölcsben citromsav, aszkorbinsav (C-vitamin), az avas vajban vajsav található. A zsírokban zsírsavaknak nevezett karbonsavak vannak. Ezek molekulái nagyobb számú szénatomot tartalmaznak. A palmitinsav (C15H31COOH) és a sztearinsav (C17H35COOH) atomjai között csak egyes kötések vannak (telített karbonsavak). Nátrium- és káliumsói a szappanok (99. o.). Az olajsav (C17H33COOH), amely az olajokban fordul elő, egy kettős kötést is tartalmaz (telítet-len karbonsav).

rt

Ecetsav

oHangyasav

CH3COOH

HCOOH



A szénhidrogén-származékok a szénhidrogénekből levezethető anyagok, ame-lyekben egy vagy több hidrogénatomot más atommal vagy atomcsoporttal helyettesítettünk.

A szénhidrogén-származékok a legelterjedtebb szerves vegyületek közé tartoz-nak.

A halogénszármazékok molekulájában halogénatom található.

A kloroform (triklór-metán) a halogénszármazékok közé tartozik. Cl funkci-ós csoportot tartalmaz.

A freonok halogénszármazékok, amelyekben legalább kétféle halogénatom van, miközben az egyik a fluor.

Az oxigénszármazékok molekulájában oxigén található.

A metanol, az etanol, a hangyasav, az ecetsav és az aceton az oxigénszármazé-kok közé tartozik.

Azokat az oxigénszármazékokat, amelyek OH (hidroxil) funkciós csoportot tartalmaznak, alkoholnak nevezzük (pl. metanol, etanol).

Azokat az oxigénszármazékokat, amelyek COOH (karboxil) funkciós cso-portot tartalmaznak, karbonsavaknak nevezzük (pl. hangyasav, ecetsav).

Azokat az oxigénszármazékokat, amelyek OC (karbonil) funkciós csoportot tartalmaznak, karbonil-vegyületeknek nevezzük (pl. aceton).

Elevezés Képlet

klórmetán CH3Cl

triklór-metán, kloroform CHCl3

metanol CH3OH

etanol, etilalkohol CH3CH2OH

propanol CH3CH2CH2OH

metanal, formaldehid HCHO

propanon, aceton CH3COCH3

metánsav, hangyasav HCOOH

etánsav, ecetsav CH3COOH

propánsav, propionsav CH3CH2COOH

butánsav, vajsav CH3CH2CH2COOH



5.4.1 Mik a szénhidrogén-származékok? Halogénszármazékok (5.1. rész)

1. Egészítsétek ki:a) A szénhidrogén-származékok olyan szénhidrogén vegyületek, amelyekben

egy vagy több atom ........... más atommal vagy atomcsoporttal helyettesítettek.b) A szénhidrogén-származékok a legelterjedtebb ............ vegyületek közé tartoznak.c) A halogénszármazékok molekulájában ..................... atom található.d) A ............................. (triklór-metán) a halogénszármazékok közé tartozik.

........................... funkciós csoportot tartalmaz.e) A ........................ halogénszármazékok, amelyek legalább kétféle halogénato-

mot tartalmaznak, miközben az egyik a fluor.

2. Magyarázzátok meg a szénhidrogén csoport és a funkciós csoport jelentését.

3. Írjátok fel a legegyszerűbb, egy klóratomot tartalmazó halogénszármazék képle-tét és nevét.

4. Magyarázzátok meg a szár-mazék keletke-zését az ábra alapján. Mindkét vegyületet nevezzétek meg.

5. Válasszátok ki a kloroformra vonatkozó helyes megállapításokat:a) 1 klóratomot tartalmaz a molekulában,b) rákkeltő hatása van,c) a szénhidrogének halogénszármazékai közé tartozik,d) a freonok közé tartozik.

6. Miért nevezik a halogénszármazékokat ökológiai mérgeknek?

7. Mik a freonok? Miért korlátozzák jelentősen a freonok gyártását?

8. Döntsétek el, hogy a fényképen a Bunsen-égő lángjában a rézdróton milyen anyag ég:a) szénhidrogén – benzol,b) kloroform.

9. Válasszátok ki a helyes megállapításokat a vinil-kloridról (CH2 CH Cl).a) A vinil-klorid halogénszármazék.b) A képletét az etén szénhidrogénből vezetjük le, amelynek egyik hidrogénatom-

ját klóratommal helyettesítettük.c) A képletét az etán alkánból vezetjük le, amelyben az egyik hidrogénatomot klór-

atommal helyettesítettük.d) A képletét az etén alkénből vezetjük le, amelyben az egyik hidrogénatomot klór-

atommal helyettesítettük.

klóratom


5.4.2 Oxigénszármazékok (5.2. rész)

1. Egészítsétek ki:a) Az ............................. molekulájában oxigénatom található.b) A metanol, az etanol, az aceton, az ecetsav és a hangyasav az ...................

származékok közé tartoznak.c) Azokat az oxigénszármazékokat, amelyekben –OH (hidroxil) funkciós cso-

port van, ............................. nevezik (pl. ................................)d) Azokat az oxigénszármazékokat, amelyekben –COOH (karboxil) funkciós

csoport van, .............................. savaknak nevezik (pl. ....................................)e) Azokat az oxigénszármazékokat, amelyekben OC (karbonil) funkciós

csoport van, ....................................... vegyületeknek nevezik (pl. ..............................................)

2. Az alkoholos erjedés során a cukor és az élesztő keverékéből buborékok szabadultak fel.a) Nevezzétek meg a felszabaduló gázt.b) Tüntessétek fel a gáz kimutatásának kémiai reakcióját (a kalcium-hidroxid

oldat segítségével) és a reakció lefolyását szavakkal írjátok le.c) Az alkoholos erjedés reakciója során hő szabadul fel vagy hő nyelődik el?

3. Soroljátok fel az oxigénszármazékok tulajdonságait és felhasználásukat:a) metanol és etanol,b) aceton,c) hangyasav és ecetsav.

4. A következő származékokhoz: metanol, etanol, aceton, hangyasav és ecetsav rendeljétek hozzá a megfelelő képletet és szavakat (ugyanazt a szót többször is használhatjátok): CH3COOH, CH3OH, CH3CH2OH, HCOOH, CH3COCH3, etán-sav, metánsav, alkohol, karbonsav, karbonil-vegyület, folyadék, a hangyaméreg része, vakságot okoz, a sörben van, a híg oldat az ecet, a testben képződik a szerve-zet dehidratálódásakor.

5. A kérdőjel helyére írjatok be egy funkciós csoportot, hogy keletkezzen:

CH3 a) alkohol,b) karbonsav,c) brómszármazék.A keletkezett származékokat nevezzétek meg.

6. Egészítsétek ki a táblázatot:Szénhidrogén Oxigénszármazék

Alkohol Karbonsavnév képlet név képlet név képletmetán CH4 metánsav HCOOH

etanol CH3CH2OHCH3CH2CH3 propánsav

bután CH3CH2CH2COOH


7. Egészítsétek ki a sémát:

8. Miért veszélyes az alkoholfogyasztás?

9. Az otthon készített szeszes italok egy veszélyes anyagot tartalmazhatnak, amely az embernél vakságot, vagy akár halált is okozhat. Írjátok le ennek az anyagnak a képletét.

10. Miért tilos alkoholt fogyasztani olyan tevékenység végzése előtt, amely kon-centrációt és odafigyelést igényel (pl. gépjárművezetés)?

11. Figyelmesen olvassátok el néhány alkohol okozta betegség leírását. Melyek azok az igen súlyos alkohol okozta következmények, amelyek hiányoznak a szövegből?

Az alkoholistáknál gyakran jelentkeznek emésztési zavarok, gasztritisz, fekély-betegség, hasnyálmirigy gyulladás, hasmenés, májbetegségek (akár még máj-zsugorodás is), gyakori hörghurut és tüdőgyulladás, agykárosodás, epilepszia, bénulással járó ideggyulladás, csökkent ellenálló-képesség, magas vérnyomás, gyakori fertőzések és bőrbetegségek. Az alkoholos befolyásoltság gyakran vezet sérülésekhez és közúti balesetekhez.

12. A glicerin és a salétromsav reakciója során előállítanak egy származékot, amelyet a dinamit robbanószerben alkalmaznak. A gyógyászatban ezt a vegyü-letet szívbetegségek esetén használják, mert értágító. Írjátok le a vegyület nevét.

13. Melyik anyag okozza az ecet sárgásbarna színét?

14. Az ecet az ecetsav 8 %-os oldata. Mekkora tömegű ecetsavra és vízre van szük-ségünk 1 kg ecet előállításához?

15. A vaj öregedése (avasodása) során vajsav szabadul fel, amely a jellegzetes kellemetlen avas szagot okozza. Az emberi izzadság is tartalmaz vajsavat. A vérszívó rovarok (pl. szúnyogok) és egyéb állatok is már igen kis koncentráció-ban megérzik a vajsav szagát. Állapítsátok meg a vajsav kémiai nevét és írjátok fel a képletét.

Anyagok

szervetlen

arének oxigént tartalmazó egyebek

szénhidrogének

A természetes anyagok vizsgálata

Megtanuljuk

• Mik a természetes anyagok

• Hogyan keletkeznek a szénhidrátok

• Mik a szénhidrátok, a zsírok és a fehérjék

• A szénhidrátok, a zsírok és a fehérjék jelentőségét

• A szénhidrátok, a zsírok és a fehérjék tulajdonságait

• A szénhidrátok, a zsírok és a fehérjék reakcióit

• Melyek a táplálék legfontosabb összetevői

• Mik a biokatalizátorok és mi a szerepük

76 Szerves anyagok az élőlényekben

A természetes anyagok szerves anyagok, amelyek részt vesznek az élőlények felépítésében és életfolyamataiban. Négy alapvető csoportba sorolhatók: szén-hidrátok (cukrok), zsírok, fehérjék és nukleinsavak.

6.1 Mik a szerves anyagok?

Keressük az összefüggéseketGondolkodjatok el arról, hogy bizonyos anyagokat (pl. a cukrokat, a zsírokat, a

fehérjéket) miért nevezik természetes anyagoknak.Bizonyos kémiai elemek a biogén elemek közé tartoznak. Tudjátok, hogy melyek

ezek?

Természetes nyersanyagok pl. a víz, a levegő. A természetben fordulnak elő, ezért természetes anyagoknak nevezik őket. A cukrok, a zsírok, a fehérjék úgyszin-tén a természetben fordulnak elő, mégpedig a növények és az állatok testében.

A biogén elemek (pl. a szén, az oxigén, a hidrogén, a vas, a kálium, a kalcium) azok, amelyek előfordulnak az élőlényekben.

Azokat a szerves anyagokat, amelyek részt vesznek az élőlények felépítésében és életfolyamataikban, természetes anyagoknak nevezik. Négy alapvető csoportba sorolhatók: szénhidrátok (cukrok), zsírok, fehérjék és nukleinsavak.

A természetes anyagok száma hatalmas. Összetételükben (milyen elemeket tar-talmaznak) és szerkezeti felépítésükben (az atomok kölcsönös elrendeződésében) különböznek. Némelyek egyszerű, mások viszont bonyolult és hatalmas molekulá-kat (makromolekulákat) alkotnak. Valamennyi természetes anyag biogén elemből – főleg szénből, hidrogénből, oxigénből és nitrogénből áll, de gyakran ként, foszfort, esetleg további elemeket is tartalmaznak.

A biológiából már tudjátok, hogy a legjelentősebb természetes anyagok közé tartoznak a nukleinsavak is – a dezoxiribonukleinsav (DNS) és a ri-bonukleinsav (RNS).

A DNS kódolja az élőlények gene-tikai információit és átviszi őket a szülőkről az utódokra. Az RNS fon-tos szerepet játszik a fehérjeszinté-zisben.

Az élőlények kémiai összetétele

természetes (szerves) anyagok

fehérjék szénhidrátok zsíroknuklein-savak

vízásványi anyagok

szervetlen anyagok

Az anyagok aránya az emberi testben

65 % víz

3 % ásványi anyag

12 % fehérje

9 % szénhidrát

8 % zsírok

3 % nukleinsav

Az élettelen természetben a leggya-koribb elemek az oxigén, a szilícium, az alumínium, a vas és a kalcium.Az élő természet több mint 98 %-át a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén alkotja.

77Szerves anyagok az élőlényekben

A szacharidok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei. A legelterjedtebb ter-mészetes szerves anyagok. A természetben a fotoszintézis során keletkeznek.A szénhidrátok az élőlények számára az egyik legfontosabb energiaforrást és energiatartalékot jelentik, a sejtek építőanyagai.

6.2 Szénhidrátok

Korábban a biológia- és a kémiaórákon tanultatok a fotoszintézisről – a földi élet szempontjából a legfontosabb reakcióról.

A szénhidrátokat szacharidoknak is nevezik a görög szakharon – édes-ség nyomán.A legtöbb mono- és diszacharidnak édes íze van és cukroknak nevezik őket. De a poliszacharidoknak már nincs édes ízük.

A fotoszintézis elnevezés a görög fotosz = fény, szintheszisz = össze-kapcsolás szavakból alakult ki.

A biomassza energetikai célú felhasz-nálásra alkalmas biológiai anyag, amely a szabad természetben képző-dik vagy az emberi tevékenység ered-ménye. Ez tulajdonképpen konzervált napenergia, amelyet a növények a fotoszintézis során szerves tömeggé (masszává) alakítanak át. Ez a szerves massza akár fa, akár növények vagy egyéb mezőgazdasági maradványok formájában, beleértve a haszonállatok ürülékét is, átalakítható az energia valamilyen használható típusává – elektromos energiává, hővé, csepp-folyós vagy gáznemű fűtőanyaggá a gépjárművek számára.

A cukoroldatok fermentálása (fermen-tumok = enzimek) a gyártási alapja a bioetanol biomasszából történő elő-állításának. Ez egy olyan folyamat, amelynél a cukrok a mikroorganiz-musok (élesztőgombák) közreműkö-désével alkohollá – etanollá, esetleg metanollá alakulnak át. A bioetanol és a biometanol nagyon jó minő-ségű folyékony fűtőanyag, amelyet a benzin helyett lehet alkalmazni a gépjárművekben. Az alkoholtartalmú biofűtőanyagok előnye, hogy elége-tésük során kevesebb káros anyag képződik, mint a kőolaj eredetű fű-tőanyagok alkalmazásakor.A bioetanol és a biometanol előállításá-hoz számos növényt fel lehet használni, pl. cukorrépát, cukornádat, gabonát, burgonyát, kukoricát, gyümölcsöt.

A bonyolult fotoszintézis során, amely több kémiai reakcióból áll, a zöld növényi részekben cukor képződik, amely tartalék anyagként elraktározódik a növények kü-lönböző részeiben. A reakció lefolyásához nélkülözhetetlen a napsugárzás hatása és a levelek zöld pigment-anyagának, a klorofillnak a jelenléte.

Az állatok a táplálékkal veszik fel a szénhidrátokat. Lebomlásuk során szén-dioxid és víz keletkezik, valamint energia szabadul fel (légzés – a fotoszintézissel ellentétes folyamat).

A szénhidrátok a legelterjedtebb természetes szerves anyagok. Szénből, hidro-génből és oxigénből épülnek fel. Minden állati és növényi sejt alkotórészei, ezekben különböző feladatokat látnak el.

A szénhidrátok az élőlények számára a fő energiaforrást és energiatartalékot je-lentik, a sejtek építőanyagai.

6CO2 + 6H2O szén-dioxid víz

C6H12O6 + 6O2

cukor oxigén

a kémiaóórárákkon tatanunultltatatokok a fotoszb reaeakkccióióióóróróróróóóllll.l.l.


A szénhidrátokat feloszthatjuk egyszerű (monoszacharidok) és összetett szénhid-rátokra.

Az oligoszacharidok (pl. a diszacharidok 2 cukormolekulából állnak) 2–10 mo-noszacharid molekula összekapcsolódásával keletkeznek, a poliszacharidok nagy-számú molekula összekapcsolódásával (10-nél több) jönnek létre.

Monoszacharidok– szőlőcukor (C6H12O6). A szőlő levében, a mézben, az állatok vérében található.Jelentős energiaforrás, ezért is használják a sportolók az energia gyors pótlására.A gyógyászatban a mesterséges táplálékbevitel során infúzió formájában juttatják a szervezetbe.

– gyümölcscukor (C6H12O6). A glükózzal együtt meg-található a gyümölcsökben és mézben.Ugyanolyan könnyen emészthető, mint a glükóz. A fruktóz a legédesebb szénhidrát.

Oligoszacharidok– répacukor, nádcukor (C12H22O11). A cukorrépában és a cukornádban található, ezekből is gyártják.A háztartásokban és az élelmiszeriparban leggyakrabban használt édesítőszer.Nagyobb mennyiségben fordul elő a cukorkákban és az édesített italokban. Ezek túlzott fogyasztása egészségi problémákat okozhat – elhízáshoz és fogszuvasodáshoz vezethet.

A szacharóz is diszacharid – egy molekula glükóz és egy molekula fruktóz alkotja, ame-lyeket kémiai kötés kapcsol össze.

A szénhidrátok felosztása összetételük alapján

egyszerű (mono-szacharidok) összetett

oligoszacharidok poliszacharidok

glükozfruktóz

szacharóz keményítőglikogéncellulóz

A glükóz és a fruktóz összegképlete azonos – C6H12O6. Szerkezetüket te-kintve viszont különböznek.

Az összetett szacharidok monosza-charid molekulák összekapcsolódá-sával jönnek létre, miközben vízmo-lekulák hasadnak le.2C6H12O6 C12H22O11 + H2O

A diszacharidok közé tartozik a lak-tóz és a maltóz is.A laktóz (tejcukor) az emlősök tejé-ben található.A maltóz (malátacukor) a keményítő-ből keletkezik egy enzim (a maltáz) hatására, amely a csírázó gabonában képződik. Ez az enzim a maltózt glü-kózra hasítja – a folyamat a sörgyár-tás alapja.

–áJ

Glükóz

–t

Fruktóz

–cA

Szacharóz


A répacukor gyártásaA megtisztított cukorrépát felszeletelik és forró vízzel kilúgozzák. Létrejön a cukor

oldata, ez egy híglé, amelyet tovább tisztítanak. A levet melegítéssel besűrítik – ez a sűrű-lé, majd ebből kikristályosítják a cukrot. A keletkezett barna cukorkristályokat tovább tisztítják (finomítják, raffinálják). Az üzletekbe a cukor különböző formában kerül.

Poliszacharidok

– a burgonyagumókból, gabonaszemekből, rizsből, kukoricából nyerik – ez utóbbiban van a legtöbb.

A keményítőt az élelmiszeriparban használják pl. mint sűrítő- és töltőanyagot, mártások, instant keveré-kek, tejipari termékek gyártásánál. Műszaki területen elsősorban a ragasztók gyártásánál alkalmazzák.

– az állati szervezetek tartalék anyaga. Állati kemé-nyítőnek is nevezik. A májban és az izmokban talál-ható.

A keményítő és a glikogén a poliszacharidok közé tartozik. Ezek olyan tartalék anyagok az élőlények testében, amelyek szükség esetén gyorsan mozgósíthatók, mert egyszerű cukrokká alakulnak vissza. Egymáshoz kapcsolódó glükóz-molekulákból épülnek fel, ezért felhasadásuk során glükóz monoszacharid keletkezik.

– a növényi sejtfalak építőanyaga, biztosítja a növé-nyek szilárdságát és stabilitását.

Majdnem tiszta cellulóz talál-ható a gyapot magvakban és a len szárában.

A fa mintegy 50 % cellulózt tartalmaz.

A fából előállított cellulózból papírt gyártanak.A cellulóz a poliszacharidok közé tartozik. Glükóz-molekulák láncaiból áll.

Az emésztő enzimek az emberi testben nem tudják lebontani a cellulózt. A meg-emésztetlen cellulóz (rostanyag) kedvezően hat a bélmozgásokra, és ezáltal az egész emésztőrendszer működésére. A cellulóz a kérődzők, pl. a szarvasmarhák táplálékát képezi (emésztőrendszerükben cellulózlebontó baktériumok találhatók).

kKeményítő

n

Glikogén

nCellulóz

A glükóz és a fruktóz egyszerű cukrok (monoszacharidok). Az összetett sza-charidok közé tartozik a szacharóz nevű diszacharid és a poliszacharidok, mint a keményítő, a glikogén és a cellulóz.

A papírhulladékból újrahasznosítás-sal (reciklálással) ismét papír állít-ható elő.

Szlovákiában az egy lakosra jutó átlagos cukorfogyasztás magas – naponta akár 30 teáskanál is lehet. A cukor szinte mindenben előfordul, amit megeszünk és megiszunk, ezért meg kell tanulnunk ellenőriznünk a fogyasztását. Miért le-gyünk előbb kövérek, hogy aztán fárasz-tó módon akarjunk lefogyni.

A keményítő képlete: (C6H10O5)n. A keményítőt hevítve keményítő csi-rizt kapunk.


kís

érl

et Mit vizsgálunk?

A szénhidrátok tulajdonságait.

Végrehajtás:1. Négy Petri-csészébe egy-egy kiskanálnyi glükózt, fruktózt, szacharózt és keményítőt

szórunk. Megfigyeljük a halmazállapotukat, a színüket, a szagukat, a külalakjukat.2. Négy kémcsőbe egy-egy kiskanálnyi glükózt, fruktózt, szacharózt és keményítőt

szórunk. A kémcsöveket a spirituszégő lángjában hevítjük.3. Négy kémcsőbe kb. 4 – 4 cm3 vizet öntünk, és mindegyikbe külön beleszórunk

egy kiskanál glükózt, fruktózt, szacharózt és keményítőt. A kémcsöveket össze-rázzuk és megállapítjuk az anyagok oldékonyságát a vízben (előbb hideg vízben, majd forró vízben).

Megfigyelés:A hevítés következtében a szénhidrátok előbb barna színűre festődnek, majd meg-

feketednek. Erősen hevítve elszenesednek. A kémcső falán cseppek keletkeznek. Egy gáz távozását is megfigyelhetjük.

A glükóz, a fruktóz és a szacharóz oldódnak a vízben, a keményítő a hideg vízben nem oldódik, a forró vízben viszont részben oldódik.

Magyarázat:Erős hevítés hatására a szénhidrátokból szén keletkezik. Az elszenesedés a szer-

ves anyagok egyik jellegzetes tulajdonsága. A kémcső falán megjelent cseppek víz-cseppek voltak.

Az anyagok vízoldékonysága összefügg a molekulaszerkezettel. A keményítő nagyszámú összekapcsolódott glükóz-molekulából álló (makromolekuláris), vízben oldhatatlan anyag.

Glükóz KeményítőFruktóz Szacharóz

Eszközök és vegyszerek: 1. 4 Petri-csésze 2. 8 kémcső 3. kémcsőállvány 4. kémcsőfogó 5. spatula

6. spirituszégő, gyufa 7. glükóz 8. fruktóz 9. szacharóz 10. keményítő 11. víz


kís

érl

etMit vizsgálunk?

A glükóz, a fruktóz, a szacharóz és a keményítő reakcióit.

Végrehajtás:1. A kémcsőbe kb. 2 cm3 glükóz oldatot öntünk. Hozzáadunk kb. 2 cm3 nátrium-hid-

roxid oldatot és 1 cm3 réz(II)-szulfát oldatot. Az oldatot elkeverjük és hevítjük. Megfigyeljük a reakciót. Hasonlóan járunk el a többi szénhidrát-mintával is.

2. Összehasonlításként egy vakpróbát is végzünk – a szénhidrát oldat helyett csak vizet használunk, a további lépések megegyeznek.

3. A kémcsőbe kb. 2 cm3 glükóz oldatot öntünk. Hozzáadunk 2 – 3 csepp jód oldatot. Megfigyeljük. Hasonlóan járunk el a többi mintával is. Ezúttal is elvégzünk egy vakpróbát.

Glükóz Keményítő VakpróbaFruktóz Szacharóz

Eszközök és vegyszerek: 1. 4 Petri-csésze 2. 10 kémcső 3. kémcsőállvány 4. kémcsőfogó 5. spatula 6. pipetta 7. spirituszégő, gyufa

8. glükóz 9. fruktóz 10. szacharóz 11. keményítő 12. CuSO4 (5 %) 13. NaOH (10 %) 14. I2 (KI-ban) 15. víz

Keményítő oldatot úgy készítünk, hogy egy kiskanál keményítőt 100 cm3 víz-be szórunk és 70 C-ra hevítjük.

Megfigyelés:A nátrium-hidroxid és a réz(II)-szulfát oldattal végrehajtott reakcióban téglavörös

csapadék keletkezett a glükóz és a fruktóz esetében.A jód oldattal végrehajtott reakció eredményeként a keményítő oldata sötétkékre

változott.

Magyarázat:A keletkezett téglavörös csapadék a réz(I)-oxid volt. A reakció során a monosza-

charid oxidálódott és a II oxidációs számú réz a réz(II)-szulfátban CuIISO4 I oxidációs számú rézre redukálódott a réz(I)-oxidban CuI

2O.Ezt a reakciót a gyakorlatban is hasznosítják, pl. a gyógyászatban a glükóz kimu-

tatására a vizeletben – jelenléte a cukorbetegségre utal.

Glükóz Keményítő VakpróbaFruktóz Szacharóz


A zsírok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei.A zsírok a szervezet számára energiaforrást jelentenek, a sejtek építőanya-gai, hőszigetelő réteget képeznek, biológiai fontosságú anyagok oldódnak bennük (pl. bizonyos vitaminok, gyógyszerek).

6.3 Zsírok

A zsírok a növényekben és az állatokban is keletkeznek (főleg a magvakban és a termésekben, illetve az állatok bőralatti szövetében).

A táplálék fontos összetevői.A zsírok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei.Az élőlények energiaforrásként használják a zsírokat. A zsírok a sejtmembránok

alkotórészei, hőszigetelő réteget képeznek, biológiai fontosságú anyagok oldódnak bennük (pl. vitaminok, gyógyszerek).

A zsírok felosztása

halmazállapot szerint eredet alapján

növényi állatiszilárd folyékony

A zsírok halmazállapota a többszörös kötések jelenlététől függ. A szilárd zsí-rokban csak egyes kötések vannak (telített zsírok). A szilárd zsírok állati eredetűek (kivéve a halolajat). A folyékony zsírok molekuláiban többszörös kötések – kettős kötések találhatók (telítetlen zsírok). A legtöbb növényi zsír folyékony. Köznapi ne-vük: olajok (kivételt képez pl. a kakaóvaj). A növényi olajokat az emberi szervezet könnyebben emészti meg, mint az állati zsírokat.

Az egészséges életstílussal kapcsolatban gyakran emlegetik a koleszterint. A ko-leszterin testünk valamennyi sejtjében megtalálható és sajátos szerepe van az agy-sejtek és bizonyos hormonok képződésénél. Noha bizonyos élelmiszerek már tartal-maznak koleszterint, a koleszterin nagyobb része a szervezetben, a májban keletkezik. A zsírokat és koleszterint tartalmazó élelmi-szerek túlzott fogyasztása azonban az erek kóros elváltozásához vezethet – érelmeszesedést (ateroszklerózist) okoznak. Ennek következtében az érfalakon ezek az anyagok lerakódnak, beszű-kítik az ereket és gátolják a véráramot.

A zsírok nagy energiaértéket jelentenek az emberi szervezet számára. A szervezet a zsírokból majdnem kétszer annyi energiát nyer, mint a szénhidrátokból. A túlzott zsírbevitel azonban elhízáshoz vezet.

A zsírok kinyeréseAz állati zsírokat pl. a szalonna olvasztásával (disznózsír), a tejszín kikeverésé-

vel (vaj) nyerik. A növényi olajokat a magvak sajtolásával nyerik. A kevesebb zsírt tartalmazó magvakból megfelelő oldószerrel lúgozzák ki az olajat, majd az oldószert desztillálással eltávolítják.

A margarinok szilárd növényi zsírok.

A zsírok a glicerin alkohol (propán-triol) és a nagyobb szénatomszámú monokarbonsavak – zsírsavak (pl. palmitinsav, sztearinsav, olajsav) reakciójával keletkeznek.

A két és több kettőskötést tartalmazó zsírsavak az ember számára esszen-ciálisak.

Az esszenciális anyagokat az ember nem képes előállítani, ezért a táplá-lékkal veszi fel.

A zsírokat lipideknek nevezik. A lipid görög eredetű szó (liposz = zsír).

koleszterin az érfalon


kís

érl

etMit vizsgálunk?

A zsírok és az olaj tulajdonságait.

Végrehajtás:1. 3 Petri-csészébe egy-egy kiskanál disznózsírt és margarint, valamint három kis-

kanál olajat teszünk. Megfigyeljük a halmazállapotot, a színt, a külalakot, a sza-got/illatot. A tulajdonságok változását 2–3 hétig figyeljük.

2. Szűrőpapírra egy darabka disznózsírt helyezünk. A papírt félbehajtjuk és össze-nyomjuk. Kibontjuk a papírt és megfigyeljük.

3. Három kémcsőbe kb. 4 cm3 vizet öntünk és ehhez fél kiskanál disznózsírt és mar-garint, valamint két kiskanál olajat adunk. A kémcsöveket összerázzuk és megál-lapítjuk az oldékonyságot (kipróbáljuk az oldékonyságot a forró vízben is).

4. Egy kémcsőbe kiskanál disznózsírt teszünk és hevítjük.

Megfigyelés:Hosszabb ideig állva a levegőn a margarin felszíne megsárgul és kellemetlen sza-

got áraszt. A szűrőpapíron zsírfolt keletkezik.A zsírok nem oldódnak sem a hideg, sem a forró vízben. Úsznak a víz színén.Hevítés hatására a zsír megolvadt, megbarnult és kellemetlen szagot árasztott.

Magyarázat:A zsírok megsárgulásakor (avasodás) felhasadnak a kötések a molekulákban,

majd a keletkezett vegyületek oxidálódnak a levegő oxigénjének hatására. A reak-ciótermékek mérgezőek és kellemetlen szagúak.

A zsírpapíron keletkező zsírfoltot a zsírok jelenlétének a kimutatására használják.A zsírok vízben nem oldódó anyagok. Szerves oldószerekben oldódnak (pl. az

acetonban vagy a forró etanolban). Ezt a tulajdonságot használják a kinyerésükre és a zsírszennyeződések eltávolítására.

Hevítés hatására a zsírok lebomlanak, a bomlástermékek közül jó néhány mérgező és kellemetlen szagú. Nem egészséges az égett („fáradt”) zsírban készült étel fogyasztása.

A zsírok meggyújtva égnek. Az égő zsírt nem lehet vízzel oltani. A víz azonnal elpárologna, mivel a zsíroknak magas a forráspontjuk és lánghőmérsékletük. A vizet tartalmazó zsír hevítve serceg. A magas forráspont az oka, hogy a zsírok szinte nem is párolognak (ezért hagynak maguk után zsírfoltot a textilanyagon vagy a papíron).

Eszközök és vegyszerek: 1. 3 Petri-csésze 2. 4 kémcső 3. kémcsőállvány 4. kémcsőfogó 5. spatula 6. szűrőpapír 7. spirituszégő, gyufa 8. disznózsír 9. margarin 10. napraforgóolaj 11. víz

Megjegyzés:A kísérletet (4. pont) a tanár végzi a vegyifülkében. A margarint és az olajat nem hevíti.

A zsírok oxidációját és romlását részben korlátozhatjuk, ha hideg és sötét helyen tároljuk azokat. A zsí-rokhoz antioxidánsokat, pl. A- és E-vitamint, adagolnak, hogy elejét vegyék az oxidációnak. Az antioxi-dánsok fontos szerepet játszanak az élelmiszerek ízének, színének meg-őrzésében és megnövelik a szava-tosság (a tárolhatóság) idejét is.


6.4 Fehérjék

A fehérjék a növényekben és az állatokban egyaránt keletkeznek. A növények minden szükséges fehérjét szervetlen anyagokból állítanak elő. Az állatok a fehérjé-ket a táplálékkal veszik fel, majd az emésztés során egyszerűbb anyagokra (amino-savakra) bontják le azokat. Ezekből építik fel a saját fehérjeszükségletüket. A fehér-jék az élethez nélkülözhetetlen anyagok.

A fehérjék a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén vegyületei, olykor ként is tartalmaznak.

A fehérjék építőkövei az aminosavak. Az aminosavak olyan karbonsavak, ame-lyek a szén, a hidrogén és az oxigén mellett nitrogént is tartalmaznak. Az aminosa-vak egymáshoz kapcsolódva hosszú láncokat alkotnak a fehérjékben, amelyek mak-romolekulák.

A fehérjéket semmi nem pótolhatja az emberi táplálékban. Nem helyettesíthetők más természetes anyagokkal (szénhidrátokkal, zsírokkal), mivel nem tartalmaznak nitrogént.

Az élőlényekben a fehérjék sokféle feladatot látnak el. Valamennyi sejt alapvető építőanyagát alkotják. Az enzimek – a biokatalizátorok – meghatározó összetevői. Ezek az anyagok teszik lehetővé az élőlényekben végbemenő reakciók lefolyását. Néhány fontos hormon is a fehérjék közé tartozik. A fehérjék néhány fontos anyag részét is alkotják (ellenanyagok, hemoglobin stb.). Kedvezőtlen körülmények esetén, pl. hosszú ideig tartó éhezéskor, amikor a szervezet már kimerítette a teljes szénhidrát- és zsírkészletét, elkezdi felhasználni az energiaszükséglet kielégítésére a fehérjéket.

A fehérjék nagyon érzékenyek a hőmérséklet-változásra. Bizonyos fehérjék 40 C körüli hőmérsékletnél már károsodhatnak. Az ember számára ezért is veszé-lyes a magas láz, amit csökkenteni kell (gyógyszerekkel, hideg borogatásokkal, zuhanyozással). Valamennyi fehérje 60 C hőmérséklet körül már lebomlik. A fehér-jék bomlását pl. a kicsapódás jelzi.

A fehérjék a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén vegyületei, néha ként is tartalmaznak.A fehérjék az összes sejt alapvető építőanyagai, az enzimek, a hormonok, az ellenanyagok és a hemoglobin alkotórészei.

A növények közül a legtöbb fehérjét a hüvelyesek: borsó, lencse, bab, lóbab, szója tartalmazza. Az állati fehérjék a húsban, a tejben, a tojásban vannak. Fehérje jellegűek bizonyos szálak is, pl. a birkagyapjú, a selyem, továbbá az állatok prémje, a toll, a bőr.

A fehérjék felosztása eredet alapján

növényi állati

A tojásfehérjében találhatók a fehér-jék – az élet alapjai.

A fehérjéket egy görög eredetű ki-fejezéssel proteineknek is nevezik (proteosz = első).

A lassan kihűlt keményre főzött tojást félbevágva megfigyelhetünk egy sötét réteget a sárgája körül. Ez a kén jelenlétének az igazolása (a kénionok a vasionokkal vannak ösz-szekapcsolódva a sárgájában). Ab-ban a tojásban, amelyet a megfőzés után hirtelen hideg vízben lehűtünk, nem látjuk ezt a sötét réteget. Ennek a héja könnyebben lefejthető. A gáz, amely a tojásban lévő kénből kelet-kezett (kén-hidrogén) felgyülemlett a tojáshéj alatt, ezáltal megkönnyítette a héj lefejtését.

A fehérjékben 20 aminosav fordul elő. Ezek között esszenciális amino-savak is vannak, amelyeket a szerve-zet nem képes maga előállítani, ezért a táplálékkal jut hozzá.Az állati szervezetben a fehérjék az ott található szerves anyagok több mint 80 %-át teszik ki.A növényi szervezetben kevesebb fehérje van (a poliszacharidok meny-nyisége nagyobb).


Mit vizsgálunk?A fehérjék tulajdonságait és a kimutatásuk reakcióját.

Végrehajtás:1. Négy kémcsőbe kb. 2 – 2 cm3 tojásfehérje oldatot öntünk. Az első kémcsőben

lévő oldatot a spirituszégő lángjában hevítjük.2. A második kémcsőbe 2 cm3 salétromsav oldatot öntünk, a harmadik kémcsőbe

pedig 2 cm3 réz(II)-szulfát oldatot. A keverékeket a kémcsövekben összerázzuk.3. A negyedik kémcsőbe 2 cm3 nátrium-hidroxid oldatot öntünk és 4 – 5 csepp

réz(II)-szulfát oldatot adunk hozzá (biuret reakció). A kémcsövet felrázzuk, a kémcsőállványba helyezzük és megfigyeljük. Vakpróbát is végzünk (a fehérje helyett vizet használunk).

Eszközök és vegyszerek 1. 5 kémcső 2. 4 kémcsődugó 3. kémcsőállvány 4. kémcsőfogó 5. spatula 6. pipetta

Megfigyelés:A tojásfehérje hevítésekor fehér csapadék keletkezett. Hasonló fehér csapadék

keletkezett a salétromsavas oldat és réz-szulfát oldat hozzáadásával. A tojásfehérje reakciója a nátrium-hidroxid oldatra és a réz-szulfát oldatra ibolyakék színt eredmé-nyezett (végbement a biuret reakció).

Magyarázat:A fehérjék alapvető tulajdonsága a biológiai aktivitás. Főzéssel a fehérjék elve-

szítik biológiai aktivitásukat. A hevítés során megváltozik a fehérje szerkezete – a fehérje elbomlik (kicsapódik). A fehérjék kicsapódása (denaturálódása) nagyon fon-tos az élelmiszerek feldolgozása és tartósítása szempontjából. A lebontott fehérjék könnyebben emészthetők, miközben a tápértékük megmarad. A fehérjék szerkezete az emberi testben magas láz esetén is megváltozik.

A fehérjék a savas (ill. a lúgos) közegben, de a fémsók hatására is kicsapódnak. Ezért ezek a tényezők veszélyesek az ember számára.

Az ibolyakék szín keletkezése a fehérjék jelenlétére utal. A reakciót a fehérje kimutatására alkalmazzák a vizeletben. A fehérjék pl. a húgyutak megbetegedésekor mutathatók ki a vizeletben (az egészséges ember vizelete nem tartalmaz fehérjét).

kís

érl

et

7. spirituszégő, gyufa 8. tojásfehérje 9. HNO3 (10 %) 10. NaOH (10 %) 11. CuSO4 (5 %)

Megjegyzés:A tojásfehérje oldatot úgy készítjük, hogy a tojásfehérjét 150 cm3 vízzel elkeverjük, majd ezt gézen átszűrjük. Nem hígított fehérjét is használha-tunk.

Vakpróba


6.5 Biokatalizátorok

Keressük az összefüggéseketMár tudjátok, hogy a kémiai reakciók sebessége négy tényező hatásától függ – a rea-

gáló részecskék koncentrációjától, a hőmérséklettől, a reakcióba lépő szilárd anyag fel-színének nagyságától és a katalizátorok jelenlététől. Bizonyos reakciók a katalizátorok jelenléte nélkül nem is mennének végbe. Mik a katalizátorok és mik a biokatalizátorok?

A katalizátorok a kémiai reakciókat felgyorsító anyagok. A biokatalizátorok olyan katalizátorok, amelyek az élőlényekben lejátszódó reakciók sebességét befolyásolják.

Az anyagok átalakulása a szervezetben – a metabolizmus – viszonylag alacsony hőmérsékleteken játszódik le (a testhőmérséklet 37 C körül van). Ezeknek a reakci-óknak a lefolyását a biokatalizátorok teszik lehetővé, amelyeket enzimeknek is neveznek. Működésükkel összefügg a vitaminok és a hormonok működése is. A metabolizmus (anyagcsere) az élet alapjelenségei közé tartozik. Biokatalizátorok nélkül nem létezne élet a Földön.

A enzimek makromolekuláris anyagok, amelyek legfontosabb összetevői a fehér-jék (ezért érzékenyek a magasabb hőmérsékletre). A növényi és az állati sejtekben egyaránt képződnek. Annak ellenére, hogy csak kis mennyiségben találhatók meg, a legtöbb kémiai reakcióra hatással vannak. Az enzimek megtalálhatók a növényi és az állati sejtekben, de az állatok vérében is. Részt vesznek a táplálék megemésztésé-ben, pl. az amiláz enzim, amely a nyálban található, felbontja a keményítőt, a pepszin enzim a gyomorban lebontja a fehérjéket.

Vannak bizonyos élőlények (pl. élesztőgombák, penészgombák) által termelt enzimek, amelyek alkalmazására biotechnológiai ipari ágazatok épülnek. Így gyártják a sört, a bort, az etanolt, az ecetsavat, a penicillint. A legjelentősebb az alkoholos erjedés (67. o.).

A hormonok szerves anyagok, amelyek az élőlényekben lejátszódó anyagcserét szabályozzák. A szervezet maga termeli a hormonokat (a belső elválasztású mirigyekben képződnek – kiválasztódnak). Hiányuk vagy éppen feleslegük betegsé-get okoz. Pl. az inzulin hormon hiánya a cukorbetegségnek nevezett kór okozója. Az inzulin szabályozza a glükóz mennyiségét az emberi vérben, ezért a cukorbetegnek ezt a hormont be kell fecskendezni.

A vitaminok szerves anyagok, amelyek segítenek az enzimeknek katalizálni a kémiai reakciókat. Már igen kis mennyiségben hatnak. A növekedő és fejlődő szer-vezet számára nélkülözhetetlenek. A csökkent vitaminbevitel kedvezőtlenül befolyá-solja a védekezőképességet, a test teljesítményét vagy a koncentráció és a tanulási képességet. Pl. a bágyadtság, a fertőző betegségekre való hajlam („tavaszi fáradt-ság”), a C-vitamin hiányának a jele.

Az állati szervezet a legtöbb vitamint nem képes előállítani, ezért a táplálékból nyeri. A szervezetbe a táplálékkal már kész vitaminok kerülnek, vagy az ún. elővitami-nok – provitaminok. A provitaminok azok az anyagok, amelyekből a szervezetben vitaminok keletkeznek. Pl. a karotin nevű narancsszínű pigment, amely a sárgarépában található az A-vitamin provitaminja (a karotinból a testben A-vitamin keletkezik).

A legtöbb enzimet a nyers táplálékok közül a búzacsíra vagy más csírázó magvak, fiatal zöldségek, zöldség-levek és az érett gyümölcsök tartal-mazzák.

Az anyatej az első napokban ötször annyi enzimet tartalmaz mint ké-sőbb.

Az oxigén jelenlétét kizárva hatnak a tejsav baktériumok (pl. Lactoba-cillus) által termelt enzimek, amikor tejsavas erjedés játszódik le. A szén-hidrátokból tejsav és szén-dioxid ke-letkezik. Így gyártják a joghurtokat, az erjesztett tejtermékekből készült italokat, az acidofil tejet, a túrót, a sajtokat, a kovászos uborkát és a savanyú káposztát.Az erjedés folyamatát Louis Paste-ur (1822 – 1895) francia vegyész, biológus és orvos magyarázta meg. Az élelmiszerek konzerválására azt a módszert javasolta, hogy egy rö-vid időre melegítsék fel őket. Ez a pasztőrözés, amelyet ma is alkal-maznak.


A vitaminok különböző összetételűek. Történelmi oka van annak, hogy nagy betűkkel jelölik őket és a sorrendet a felfedezésük ideje határozza meg. Megkülönböztetünk zsír-ban oldódó vitaminokat – A, D, E, K – és vízben oldódó vitaminokat – ezek közé első-sorban a különböző B-vitaminok és a C-vitamin tartoznak.

A vízben oldódó vitaminok nem raktározódnak el a szervezetben és a feleslegben lévő vitaminok a vizelettel távoznak. A zsíroldékony vitaminokat a szervezet elraktározza, de a zsírszegény táplálék azt eredményezheti, hogy nem szívódik fel belőlük elegendő mennyiség.

A vitaminszükséglet függ a szervezet típusától, korától és fiziológiai állapotától. Gyakran kevés olyan vitamint juttatunk a szervezetünkbe, amelyek a növényi élelmisze-rekben találhatók – C-vitamin és a B csoport vitaminjai. Ennek az oka, hogy kevés friss gyümölcsöt, zöldséget és teljes kiőrlésű terméket fogyasztunk. A vitaminok nagyon érzékeny anyagok – számos közülük hő, fény, oxigén, bizonyos fémek és egyéb anyagok hatására elbomlik. Sok vitamin elveszhet az élelmiszerek gyártási átalakítása során, a nem megfelelő tárolásnál és a kíméletlen konyhai feldolgozás közben is.

Ha változatosan étkezünk, sok friss gyümölcsöt és zöldséget, teljes kiőrlésű terméke-ket és növényi olajokat fogyasztunk, nem kell mesterséges vitaminpótlókat szedni. A táplálék-kiegészítő vitaminpótlókra az embernek olyankor lehet szüksége, amikor a szervezete nagyobb mennyiségben igényli azt (pl. fertőző betegségek idején, gyógysze-rek használatakor, a várandós nők, az idősebb emberek és a krónikus betegek esetében).

Zsíroldékony vitaminokVitamin Élelmiszerforrás VitaminhiányA-vitamin máj, halolaj, tojássárgája, vaj, tej, sárgarépa, kel,

spenót, brokkoli, sárgabaracka növekedés lassulása, bőrbetegségek, nyálkahártya-gyulladás, látászavarok (szürkevakság), vírusfertőzések

D-vitaminok halolaj, tej, sajtok, tejszín, vaj, máj angolkór – a csontok lágyulása és deformálódása, törések, izomgyengeségE-vitaminok napraforgó mag, búzacsíra, spenót, dió, tojás, növé-

nyi olajok, teljes kiőrlésű készítményekidegrendszer zavarai, izomműködési problémák, kimerültség, vérszegénység

K-vitaminok káposzta, saláta, petrezselyem, brokkoli, spenót, karfiol csökkent véralvadási képesség

Vízoldékony vitaminokVitamin Élelmiszerforrás VitaminhiányC-vitamin gyümölcsök – csipkebogyó, fekete ribizli, zöldség –

paprika, káposzta, burgonyacsökkent immunitás, fáradtság, vérképzési zavarok, a sebek elhúzódó gyógyu-lása, skorbut – az íny gyulladása és vérzése

B1-vitamin teljes kiőrlésű termékek, máj, élesztő, burgonya, hüvelyesek

idegrendszeri zavarok, ingerültség, étvágytalanság, izomgyengeség, szívdobo-gás, beri-beri – az izmok görcsös fájdalma

B2-vitamin élesztő, tej, hús anyagcsere-zavarok, nyálkahártyák gyulladása, megrepedezett ajkak, bőrprob-lémák, szembetegségek

B5-vitamin élesztő, marhamáj, hüvelyesek ingerültség, bőrbetegségek, az emésztőrendszer gyulladása, anyagcsere-zava-rok

B6-vitamin hús, tej, hüvelyesek, spenót, kel, banán, tojás, dió idegrendszeri zavarok, emésztési problémák, étvágytalanság, csökkent ellenál-ló-képesség

B12-vitamin máj, hús, belsőségek, tojás vérképzési zavarok, idegrendszeri nehézségek, bőrbetegségek

Az enzimek biokatalizátorok. A szervezet anyagcsere folyamatát az enzimek-kel együtt a vitaminok és a hormonok is befolyásolják.

Nagy mennyiségű vitaminkészítmé-nyek fogyasztása azzal a veszéllyel járhat, hogy túladagolják a zsíroldé-kony vitaminokat, amelyek felhalmo-zódhatnak a szervezetben (hipervita-minózis). A részleges vitaminhiány (hipovitaminózis) bizonyos vitami-nok csökkent mennyisége a szerve-zetben, a vitaminhiány (avitaminó-zis) a vitaminok teljes hiányát jelenti.

Hogyan korlátozzuk a vitaminvesz-teséget: az élelmiszereket hűvös és sötét helyen tároljuk,

az élelmiszereket megtisztításuk után azonnal feldolgozzuk,

ne főzzük a szükségesnél hosz-szabb ideig az élelmiszereket,

a főzést ne túl sok vízben végezzük,

a fazekat főzés közben fedővel fedjük le,

megpróbáljuk gőzben párolni a zöldséget,

az élelmiszerek tárolásakor a mélyhűtést részesítsük előnyben más módszerekkel szemben.


6.6 Egészséges táplálkozás

A fehérjék, a zsírok és a szénhidrátok az élelmiszerek legfontosabb alkotórészei (gyűjtőnevükön: tápanyagok). Az egészséges táplálkozás biztosítása érdekében elke-rülhetetlen, hogy valamennyi tápanyag a kellő mennyiségben jusson a szervezetbe. Egyetlen élelmiszer sem képes valamennyi szükséges tápanyagot biztosítani a tes-tünk számára. Ebből az következik, hogy az élelmiszerek kiválasztásánál a változa-tosságra és a sokrétűségre kell törekedni.

mennyi energiát tartal-maz az élelem

milyen tápanyagokat tartalmaz az élelem

Táplálék

energetikai érték

biológiai érték

Az energia-felvételnek és -leadásnak egyensúlyban kellene lennie. Az energiadús anyagok felvételét izommunkával – mozgással kellene ellensúlyozni. A túlzott táp-lálkozás következménye az elhízás. A fel nem használt tápanyagok zsírtartalékként lerakódnak. A kövér emberek gyakran ízületi-, szív-, ér-, valamint cukorbetegség-ben szenvednek. Ezzel szemben az éhezés alultápláltsághoz vezet.

A táplálék legfontosabb összetevőiA fehérjék az élőlényekben sajátos helyet foglalnak el. Megszabják az élet alap-

vető jelenségeit, döntő szerepük van az élő anyag felépítésében és funkciójának a fenntartásában. Olyan anyagok forrását jelentik a szervezet számára, amelyeket maga nem képes előállítani. A fehérjék hiánya fékezi a fejlődést, lelassítja és leállít-ja a növekedést, csökkenti a testtömeget és a munkaképességet.

A zsírok az energia forrásai, fontos vitaminok oldódnak bennük, olyan anyagok forrásai, amelyeket a szervezet maga nem képes előállítani. Hiányuk zavart okozhat az anyagcserében és a növekedésben, vesebetegséget, bőrgyulladást, csökkent nemi funkciót idézhet elő.

A szénhidrátok az energia forrásai, de számos anyag alkotórészei, pl. a nukleinsa-vaké. Könnyebben mozgósítható energiaforrások, mint a zsírok. Fontos szerepet ját-szanak az anyagcserében. A könnyen emészthető szénhidrátok valamennyi sejt értékes táplálékforrásai, főleg a májé, a szívé, az izom- és az idegszöveté. A megemészthetet-len szénhidrátok (rostanyagok) fontosak az emésztő szervek működéséhez.

A táplálék nélkülözhetetlen összetevője a víz. Az ember közvetlenül a víz ivásával is felveheti, de különböző italok, levesek, gyümölcsök és zöldségek elfogyasztásával is. Az embernek naponta mintegy 2,5 – 3 liter vízre van szüksége. Fontos, hogy a nap folyamán beosztva fogyasszuk el ezt a mennyiséget. A víz az anyagcsere során a szer-vezetben is képződik (a tápanyagok oxidálódásakor). Vizes közegben játszódik le az emésztés, a felszívódás, az anyagcsere és a felesleges anyagok kiválasztása is.

A táplálék további fontos összetevői az ásványanyagok (pl. a vas, a kalcium, a foszfor) és a vitaminok.

Bielkoviny, tuky, sacharidy, voda, minerálne látky a vitamíny patria medzi najdôležitejšie zložky potravy.

Az ember táplálékának kb. 10 – 15 % fehérjét, 30 % zsírt és 55 – 60 % szénhidrátot kellene tartalmaznia.A tejben találhatók a legértékesebb állati fehérjék, könnyen emészthető zsír, tejcukor, fontos ásványanya-gok és vitaminok. Egy liter tej annyi fehérjét tartalmaz, amely nagyjából fedezi a gyermekek napi fehérjeszük-ségletét. A felnőtteknek kb. a kétsze-resét kellene elfogyasztaniuk.A burgonya szénhidrátok formájá-ban elegendő energiát biztosít és rostanyagokat is tartalmaz. Könnyen emészthető, ezért diétás táplálékként ajánlják.

A rostanyag a növényi táplálék emészthetetlen része, amely segíti a táplálék előrehaladását az emésztő-rendszerben, felszívja a vizet és megköt bizonyos káros anyagokat is, pl. a koleszterint. Makromoleku-láris anyagok alkotják, jobbára po-liszacharidok. Előfordul a gyümöl-csökben, a zöldségfélékben, a teljes kiőrlésű lisztből sütött kenyérben és péksüteményben. Hiánya ürítési problémát okozhat (székrekedés).A zöldségsalátába célszerű egy ke-vés olajat is önteni, hogy a zsíroldé-kony vitaminok is feloldódhassanak. Az ásványvíz túlzott fogyasztása fo-kozza a szervezet ásványanyag--tartalmát és ez nem kedvező az em-ber számára.



A természetes anyagok szerves anyagok, amelyek az élőlények felépítésében és életfolyamataiban vesznek részt. A legjelentősebb természetes anyagok a szén-hidrátok, a zsírok, a fehérjék, a nukleinsavak, a vitaminok, az enzimek és a hormonok.

A szénhidrátok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei. A legelterjedtebb természetes anyagok. A természetben a fotoszintézis során keletkeznek.

A szénhidrátok az élőlények számára az energia egyik legfontosabb forrásai és tartalék anyagai, a sejtek építőkövei.

A glükóz és a fruktóz egyszerű szénhidrát (monoszacharid). Az összetett szén-hidrátok közé tartozik a szacharóz (oligoszacharid) és a poliszacharidok, mint a keményítő, a glikogén és a cellulóz.

A zsírok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei.

A zsírok a szervezet számára energiaforrásként szolgálnak, a sejtek építőkö-vei, hőszigetelő réteget alkotnak, fontos biológiai anyagok (pl. egyes vitaminok, gyógyszerek) oldódnak fel bennük.

A fehérjék a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén vegyületei, olykor ként is tartalmaznak.

A fehérjék az összes sejt alapvető építőanyagai, az enzimek, a hormonok, az ellenanyagok és a hemoglobin részei.

Az enzimek biokatalizátorok. Az enzimekkel együtt a vitaminok és a hormo-nok is befolyásolják az élőlényekben lejátszódó anyagcserét.

A fehérjék, a zsírok, a szénhidrátok, a víz, az ásványi anyagok és a vitaminok a táplálék legfontosabb összetevői közé tartoznak.

Oldalak a világhálón

Szénhidrátok, zsírok, fehérjék http://www.seilnacht.com/referate/ernaehr.htm#Vitamine#Vitamine [cit. 2012-02-21]

A kémiai éltet bennünket – szén-hidrátok, zsírok, fehérjékVálogatott élelmiszerek kémiája

http://kekule.science.upjs.sk [cit. 2012-02-21]http://kekule.science.upjs.sk/chemia/digitalna_kniznica/Index.htm [cit. 2012-02-21]http://kekule.science.upjs.sk/chemia/vllab/HTML/mliecne_vyrobky_labo-ratorium.html [cit. 2012-02-21]http://www.mlieko.sk/zlozenie_m.php [cit. 2012-02-21]

Fehérjék, szénhidrátok, zsírok – szerkezet, kémiai tulajdonságok

http://www.bioweb.genezis.eu/?cat=10&file=sacharidy&page=2 [cit. 2012-02-21]

A fehérjék szerkezete http://click4biology.info/c4b/7/pro7.5.htm [cit. 2012-02-21]http://www.bioweb.genezis.eu/?cat=10&file=bielkoviny&page=1[cit. 2012-02-21]

Információk a C-vitaminról http://www.solen.cz/pdfs/far/2005/01/11.pdf [cit. 2012-02-21]Antioxidánsok http://www.bedekerzdravia.sk/?main=article&id=321 [cit. 2012-02-21]E-vitamin http://www.eucerin.sk/sensitive_skin_body_care/med_vitamin_e_dex-

panthenol.asp [cit. 2012-02-21]



6.8.1 Mik a természetes anyagok? (6.1. rész)Szénhidrátok (6.2. rész). Zsírok (6.3. rész)

1. Egészítsétek ki:a) A természetes anyagok ........................ anyagok, amelyek részt vesznek az

élőlények felépítésében és életfolyamataiban. A legjelentősebb természetes anyagok a .......................................................................................................

b) A szénhidrátok a szén, ................................................................. vegyületei.c) A szacharidok az élőlények számára az egyik fő forrásai és tároló anyagai

az .................................... és a sejtek építőanyagai.d) A glükóz és a fruktóz ............................... szénhidrátok (monoszacharidok).

Az összetett szénhidrátok közé tartozik a ........................... (oligoszacharid) és a poliszacharidok: ............................., glikogén és a cellulóz.

e) A zsírok a szén, .......................................................................... vegyületei.f) A zsírok a szervezet .................................. forrásai, a sejtek ........................,

........................... réteget képeznek, fontos biológiai anyagok oldódnak fel bennük (pl. ..............................................).

2. Mik a természetes anyagok? Mely anyagok tartoznak közéjük?

3. Magyarázzátok meg, milyen feltételek mellett keletkezik a szén-dioxidból és a vízből glükóz. Nevezzétek meg a kémiai reakciót.

4. Milyen a szénhidrátok összetétele és miért fontosak?

5. A fotoszintézis során glükóz keletkezik, amely bonyolultabb vegyületekké – keményítővé és cellulózzá alakul át. A növények növekednek. Hasonlítsátok össze a növények növekedését a hidegebb térségekben és a trópusi őserdőben. A reakció sebességét befolyásoló tényezők közül melyik érvényesül ebben az esetben?

6. Magyarázzátok meg, miért alkalmazzák néha infúzió formájában a glükózt?

7. A cukorbetegekben nincs elegendő egy hormonból, amely a glükóz koncentrá-cióját szabályozza a vérben. Nevezzétek meg ezt az anyagot.

8. Mondjátok meg, hol használják a keményítőt.

9. A keményítő és a glikogén az emésztőrendszerben az enzimek segítségével egy-szerűbb szénhidrátokra hasadnak. Milyenekre? Képes az emberi szervezet meg-emészteni a cellulózt? Mely állatok táplálkoznak a cellulózzal?

10. Válasszátok ki a helyes válaszokat:a) A keményítő jelentős diszacharid.b) A szacharóz a leggyakrabban használt édesítőszer.c) A cellulóz a növények tartalék anyaga.d) A glikogén az állatok tartalék anyaga.

11. Beszéljetek a zsírok összetételéről és szerepéről. Mitől függ a zsírok halmazállapota?


6.8.2 Fehérjék (6.4. rész). Biokatalizátorok (6.5. rész). Egészséges táplálkozás (6.6. rész)

1. Beszéljetek a fehérjék összetételéről és jelentőségéről.

2. Hogyan csoportosítjuk eredetük szerint a fehérjéket? Mondjatok példákat.

3. Válasszátok ki a helyes állításokat a fehérjék kicsapódásáról (denaturálódásáról):a) főzés közben bekövetkezik,b) fontos a táplálék feldolgozásánál és tartósításánál,c) nem változik a fehérjék biológiai aktivitása,d) változik a fehérjék tápértéke.

4. Mik a biokatalizátorok?

5. Beszéljetek az enzimek összetételéről és jelentőségéről.

6. Miért veszélyes az ember számára a magas láz?

7. A pajzsmirigy hormonjának, a tiroxinnak a működéséhez a jód elemre van szükség. Hogyan kerül a jód a szervezetünkbe?

8. Hogyan csoportosíthatók a vitaminok az oldékonyságuk alapján?

9. Soroljátok fel a legfontosabb C-vitamin forrásokat.

10. Magyarázzátok meg, miért ajánlják, hogy a táplálékot evés köz-ben jól rágjuk meg.

11. Rendeljétek a legmegfelelőbb élelemforrást: a tojást, a banánt, a szőlőt, a burgonyát, a sovány húst, a tejet, a disznózsírt, a rizst, az olajat (minden élelmiszert csak egyszer használhattok fel) valamelyik természetes anyaghoz:a) szénhidrátok,b) zsírok,c) fehérjék.

Gondolkodunk és felfedezünkA táplálékpiramis segítségével, amelyet a

biológiaórákról ismerhettek, írjátok le, milyen arányban kell szerepelniük az egyes élelmi-szertípusoknak az étrendünkben.

C-vitamin forrásokat.

ánlják, hogy a táplálékot evés köz-

bb élelemforrást: a tojást, a t, a sovány húst, a tejet, a (minden élelmiszert csak valamelyik természetes

lfedezünkel, amelyet a ok le, milyenyes élelmi-

Óvjuk a környezetünket!

Megtanuljuk

• Mik a műanyagok és a szintetikus szálak

• Mik a szappanok és a mosószerek

• Milyen a kozmetikumok összetétele

• Hol használják a peszticideket

• Milyen a gyógyszerek összetétele

• Mikor használjunk antibiotikumokat

• Mik a kábítószerek

• Miért veszélyes a kábítószer-fogyasztás

• Mely anyagok veszélyesek az ember számára

94 Szerves anyagok a mindennapokban

A polimerizáció olyan kémiai reakció, amely során az egyszerű molekulákból makromolekulák keletkeznek. A makromolekulákból épülnek fel a makromolekulá-ris anyagok – a műanyagok (plasztok).

Műanyagok

– polietilén a leggyakrabban alkalmazott műanyag. Szilárd, a vízzel, a savakkal, a hidroxidokkal és számos vegyszerrel szemben ellenálló, fagyálló is. Hevítésre megpuhul, alakítható és hegeszthető. Gyúlékony. Hátrá-nya, hogy csak 80 C hőmérsékletig használható és könnyen karcolható. Zacskókat, táskákat, műanyag palackokat, csöveket, csővezetékeket, csomagolóanya-gokat, különböző edényeket készítenek belőle.

– polivinil-klorid ugyancsak a gyakran alkalmazott műanyagok közé tartozik.

Hasonló tulajdonságai vannak, mint a PE-nek. Kemény, ellenáll a karcolásnak, a vegyszereknek, jó elektromos szigetelő, könnyen alakítható, hegeszthető. Gyúlékony, égése során egészségkárosító termékek keletkeznek. Csak 75 C hőmérsékletig hőellenálló.

Padlóburkolatok, fóliák, edények (élelmiszerek táro-lására nem alkalmasak), csővezetékek, műanyag-ablakrámák készülnek belőle.

7.1 Műanyagok és szintetikus szálak

Keressük az összefüggéseketA kémiai tanulmányaitok kezdetén megtudtátok, hogy a műanyagok sok anyagot

helyettesíthetnek, pl. a fát, a vasat, az üveget, a porcelánt, a gyapjút. A műanyagból készült termékek viszonylag olcsók, a vízzel és a rozsdásodással szemben ellenállók és nem rothadnak. Tudjátok azt is, hogy napjainkban komoly gondot okoz a műanyaghulladék. Ebben a tanévben bővítettétek ismereteiteket a műanyagokról – tanultatok arról a kémiai reakcióról, amely alapján a műanyagokat (makromolekulá-ris anyagok) készítik – a polimerizációról. Ismételjétek át, mi keletkezik az etén polimerizációjakor. Hogyan megy végbe a polimerizáció?

Az etén polimerizációjakor polietilén keletkezik. A nagyszámú eténmolekulából egy nagy molekula – a polietilén makromolekulája jön létre.

Az orvosi technikában is jelentős a műanyagok alkalmazása – mester-séges szervek készülnek belőlük.

A mesterséges szív többféle műanyag-ból és titánfémből készült.

Az előállítás módja (pl. az alkalmazott katalizátor) alapján különböző tulaj-donságú polietilén keletkezhet. Ezért láthatjuk a polietilén-termékeken pl. ezt a megjelölést:

2HDPE

Hide density – nagy sűrűség (szénlán-cai csak kevéssé elágazók).

4LDPE

Low density – kis sűrűség (szénlán-cai nagyon elágazók). A polietilén kémiai ellenálló-képessége éppen a sűrűségével függ össze.

3V

A PVC-t a vinil-klorid (klór-etén) polimerizációjával állítják elő:

nCH2 CH Cl

n

CHCH2

Cl

SPE

m

PVC

......

sok kis molekula egy nagy molekula – makromolekula

95Szerves anyagok a mindennapokban

– polisztirol szintén nagyon fontos műanyag. Szilárd, kemény, szerves oldószerekben (pl. az acetonban) oldódik, jó hang- és hőszigetelő. Szobahőmérsékleten nem káros az egészségre. Sárga kormozó lánggal ég, az égéstermékek az egészségre károsak.

Játékokat, alátéteket, műanyag evőeszközöket, tejter-mékek tárolására szolgáló edényeket, polisztirolhabot – a hűtőiparban és az építészetben használatos szigetelőanya-got gyártanak belőle.

Szintetikus szálakolyan anyagok, amelyeket a természetes szálak (gyapot, len, selyem, gyapjú) helyett

használnak. Szilárdak, rugalmasak, nem gyűrődnek, a molyokkal szemben ellenállók, gyorsan száradnak. Hátrányuk, hogy csekély mértékben képesek felszívni az izzadtságot, nem szellősek, gyúlékonyak és súrlódáskor könnyen feltöltődnek sztatikus elektromos-sággal. A leggyakrabban a poliészter- és a poliamidszálakat alkalmazzák.

Terilén (Tesil)a poliészter anyagú szálak közé tartozik. Díszítő

anyagok, ruhák készülnek belőle.

A szilon és a nejlon a poliamid szálak közé tartozik. Harisnyák, ruhák, függönyök, szőnyegek, kötelek, csö-vek készülnek belőlük.

A műanyagok mesterségesen előállított makromolekuláris anyagok. A legje-lentősebb műanyagok közé tartozik a polietilén (PE), a polivinil-klorid (PVC) és a polisztirol (PS). Az emberi tevékenység számos területén alkal-mazzák ezeket. A szintetikus szálak a természetes szálakat pótolják. Leggyakrabban a poliészter (pl. terilén) és a poliamid (pl. szilon, nejlon) szálakat használják.

6PS

A polisztirolt a sztirol (vinil-benzol) polimerizációjával állítják elő.

A polisztirolhab illékony szénhidro-génekből készül.A szénhidrogén a meglágyult poliszti-rolban kis üregeket alakít ki, ezáltal megnöveli a polisztirol térfogatát. A műanyag megszilárdulásakor a szénhidrogén fokozatosan elillan és levegő tölti ki a helyét.

5PP

A polipropilén (PP) gyakran alkalma-zott műanyag. Szőnyegek, zacskók, élelmiszertároló edények készülnek belőle.

Az ABS (akrilnitril-butadién-sztirol) műanyagot pl. a polisztirol helyett alkalmazzák.

A reakto-műanyagok (hőre keménye-dő műanyagok) olyan műanyagok, amelyek magas hőmérsékleteken nem alakíthatók, gumiszerű tulaj-donságaik vannak. Ide soroljuk az epoxigyantákat, a poliésztereket és a fenol-formaldehid gyantákat (bakelit).

A tetrafluoroetilénből készül a teflon nevű műanyag, amely pl. a ser-penyők belső falát borítja, 200 C hőmérsékletig süthetünk bennük. A teflon 360 C hőmérséklet fölött bomlani kezd, ezért veszélyes túlhe-víteni a serpenyőt.

A műanyagok felhasználásának áttekintése

6 % műszaki műanyagok

2 % nagyteljesítményű műanyagok

21 % egyéb (ABS, reak-to-műanyagok)

32 % polietilén

18 % polivinil-klorid

12 % polipropilén

9 % polisztirol

ke

PS

Gondolkodunk és felfedezünkA PET lehet félkemény (rugalmas) vagy szilárd, a vastagságától függően. Rugal-

masságának köszönhetően szintetikus szálak gyártására is használják. Előnye, hogy teljesen újrahasznosítható. Más műanyagoktól eltérően a stabilitásának köszönhető-en az újrafeldolgozást követően sokféle célra lehet használni (becsült élettartama több, mint 1 000 év). Leggyakrabban a PET-palackokkal találkozunk (ásványvizet, gyümölcsleveket, üdítőitalokat, olajat töltenek bele). Állapítsátok meg ennek a műanyagnak a kémiai, valamint az újrahasznosítási jelét.


kís

érl

et Mit vizsgálunk?

A polietilén tulajdonságait.

Végrehajtás:1. Levágunk két csík polietilén fóliát.2. Az első polietilén csíkot a spirituszégő lángjában hevítjük.3. A másik polietilén csíkot feltekerjük egy felforrósított fémcsőre.4. Két fóliát két üveglap között egymás mellé helyezünk úgy, hogy a szélükön

kilóg janak. A kilógó részeket a lángban hevítjük.

Megfigyelés:Az égő lángjában a polietilén megolvad, kékes lánggal égni kezd, lecsepeg és a

szaga a paraffinra emlékeztet.A polietilén megváltoztatta az alakját. Felvette annak a tárgynak az alakját, amely-

re feltekerték.A polietilén fóliák összeolvadtak.

Magyarázat:A polietilén gyúlékony. Égéskor a paraffinra emlékeztető szagot áraszt, amely

szénől és hidrogénből áll. A polietilén szén-dioxiddá és vízzé ég el.A polietilén megváltoztatta az alakját – hőre lágyulva alakítható.A polietilén fóliák összeolvadtak – hegeszthetők.

Eszközök és vegyszerek: 1. porcelán tálka 2. tégelyfogó 3. 2 üveglapocska 4. fémcső 5. spirituszégő, gyufa 6. olló 7. polietilén fóliák

Megjegyzés:A kísérletet a tanár végzi a vegyifül-kében vagy nyitott ablak mellett.


A műanyaghulladék megsemmisítésének legelőnyösebb módja az újrahasznosítás. Kíméli a természeti forrásokat, csökkenti az energiafogyasztást, a hulladék meny-nyiségét és a környezetszennyezést. Az újrahasznosítást reciklálásnak is nevezik.

A műanyagok és a környezetA háztartásokban naponta nagy mennyiségű műanyaghulladék keletkezik. Más

háztartási hulladékkal együtt (kommunális hulladék) a műanyagok a hulladéklera-kókra kerülnek.

A sárga konténerbe dobálhatjuk a műanyag-fóliákat, zacskókat, táská-kat, a PET-palackokat, a jogurthos és a tejszínes dobozokat, az élelmi-szerek műanyag-csomagolását és a kozmetikumok (samponok, krémek, folyékony szappanok) flakonjait stb. A műanyagokat nem kell lemosni, osztályozni, sőt a címkéket vagy a kupakokat sem kell eltávolítani a palackokról. Csak a lehető legkisebb térfogatúra kell összenyomni őket.Nem dobhatjuk ide: azokat a műanyag-burkoló anyagokat, amelyeket más anyagokkal kombináltak, az erősen szennyezett burkoló anyagokat és ter-mékeket, a vegyszerek, az ásványi ola-jok, a gyógyszerek csomagolását.

A műanyagok aránya a kommunális hulladékban

5 % PS

3 % PVC

4 % egyéb

43 % PET

30 % PE

15 % PP

A műanyaghulladék megsemmisítésének a módja

lerakat újrahasznosításenergetikai értékelés

A műanyaghulladék megsemmisítését megnehezíti a műanyagok kémiai állandó-sága. A műanyagok nem rothadnak, a természetben nem bomlanak el, emiatt felhal-mozódnak.

A műanyaghulladékot szemétégetőkben égetik el, így energia nyerhető, de szennyeződik a légkör. A polietilén, amely csak szén- és hidrogénatomokból áll, szén-dioxiddá és vízzé ég el. A polivinil-klorid elégetése során káros hidrogén-klo-rid keletkezik, amely a levegő nedvességével sósavat képez. Ezért a PVC-tartalmú hulladék égetése során keletkező gázokat meg kell tisztítani. Hatékonyabb módja a környezetvédelemnek a PVC helyettesítése más anyagokkal. A műanyagok más adalékanyagokat is tartalmaznak, amelyek elégetésekor sok káros anyag keletkezik. Ezek nehezen távolíthatók el a gáznemű égéstermékekből, de még a tisztítóberende-zés szűrőjéből is.

A legjobb megoldás a műanyaghulladék újrahasznosítása. A műanyaghulladékot az újrahasznosítás előtt még osztályozni kell (szeparálni). Gyűjtésükre sárgaszínű konténereket alkalmaznak.

A műanyagok újrahasznosításával védjük a Földet a hulladékhalmoktól, ame-lyekkel maga a természet nem tud mit kezdeni, kíméljük a természeti forrásokat (a műanyagok kőolajból készülnek), a természetet és az egészségünket is.

A tudósok új műanyagokat fejlesztenek ki, amelyek könnyen elbomlanak (ezek-ből pl. bevásárló szatyrokat gyártanak). Ez is egy módja, hogyan csökkentsük a műanyaghulladék mennyiségét.

A kommunális hulladékban található anyagok lebomlási ideje a szabad természetben eltérő: almacsutka: néhány hét, újságok és folyóiratok: néhány hónap,

alumínium dobozok: 20 – 100 év, elem (akkumulátor): 200 – 500 év, gumiabroncs: 265 év, PET-palack, polietilén zacskók:500 év,

polisztirol: 1000 év, üveg: 4000 év.

Azzal, hogy úgy szabadulunk meg a felesleges dolgoktól, hogy kidob-juk a szabad természetbe, nemcsak az embereket, hanem az állatokat is veszélyeztetjük. Szennyezzük a ter-mészetet, amely az egyes anyagok lebontásával éveken, évtizedeken, évszázadokon át birkózik! Negatí-van befolyásoljuk nemcsak a mai nemzedékek, hanem az utánunk jövő nemzedékek életét is.


kís

érl

et 7.2 Tisztító- és mosószerek

Keressük az összefüggéseketA víz tulajdonságainak a vizsgálatakor megfigyelhettétek, hogy a tű vagy az érem

azonnal elmerül a vízben, ha szaponát oldatot cseppentünk a víz színére. Miért süly-lyedt el a tű azonnal, amikor a szaponátot a vízbe cseppentettük?

A szaponát behatolt a vízmolekulák közé a víz színén és megbontotta a felületen kialakult molekularéteget.

A tűhöz hasonlóan pénzérmét is elhelyezhetünk a víz felszínén. A kis tárgyak és bizonyos vízi állatok is képesek a víz színén maradni. Ezt a víz színén kialakult mo-lekularéteg teszi lehetővé, amely egy vékony, rugalmas hártyaként viselkedik. Ez a jelenség a víz felületi feszültségének a következménye.

Mit vizsgálunk?Két folyadék – az olaj és a víz – határának felületi feszültségét.Végrehajtás:

1. Az olajat őrölt piros fűszerpaprikával festjük meg és megtöltjük vele a lombikot.2. A főzőpohárba vizet öntünk úgy, hogy a víz szintje kb. 4 cm-rel magasabb legyen,

mint a lombik nyílása. Az olajjal töltött lombikot a vízzel töltött főzőpohárba helyezzük. Megfigyeljük a következményeket.

3. A víz felszínére szaponát oldatot csepegtetünk. Megfigyeljük a változásokat.

Megfigyelés:Az olaj csak azt követően kezdett emelkedni a víz színére, amikor hozzáadtuk a

szaponátot.Magyarázat:Az olaj emelkedését kezdetben az olaj–víz határán ható felületi feszültség aka-

dályozta meg. A szaponát a felületi feszültséget csökkentette, ezért az olaj felemel-kedhetett a víz felszínére.

Eszközök és vegyszerek: 1. szűk nyakú lombik 2. főzőpohár 3. víz 4. olaj 5. őrölt fűszerpaprika 6. szaponát

A tisztító- és a mosószereket együtt detergenseknek is nevezik.


Tisztító- és mosószerekként szappanokat és szaponátokat használnak. A szappa-noktól eltérően a szaponátok nehezebben bomlanak le, ezért jobban szennyezik a természetet.

A víz volt az első tisztítószer, amelyet az emberek használtak. A víz felületi fe-szültsége azonban megakadályozza, hogy mosakodáskor a szennyeződés a vízbe ke-rüljön. A víz tisztító hatását tisztító- és mosószerek hozzáadásával fokozzák.

A szappanok a nagyobb szénatomszámú karbonsavak (zsírsavak) nátrium- vagy káliumsói.

A szappan tisztító hatása a víz felületi feszültségének a csökkentésében nyilvánul meg. Ez megkönnyíti a szennyeződés felületének az átnedvesedését és eloszlását a vízben (emulgeálás). A felületi feszültséget csökkentő anyagok a tenzidek. A szap-pan is tenzid, amely ionokból áll (anionos tenzid). A negatív töltésű vége vonzza a vizet (hidrofil rész), a másik vége viszont taszítja (hidrofób rész). A hidrofób rész hozzátapad a szennyeződéshez, a hidrofil rész pedig behúzza a vízbe. A szennyré-szecskék elválasztását segítik a mechanikai hatások (pl. a fehérnemű mozgása) és a magasabb hőmérséklet.

A szappanok vizes oldatai hosszú-szénláncú savak anionjait és Na+ vagy K+ kationokat tartalmaznak.A szappan általános képlete:CH3[CH2]nCOO–Na+

A szénhidrogénes rész oldja a zsír-szennyeződést, az ionos rész pedig segíti az oldódást a vízben.

A görögöknek saját történetük van a szappan keletkezéséről. Ez az Égei-tengerben, Leszbosz szigetén játszódik. A sziget szikláján egy

A szappan hátrányai: zsírtalanítja a bőrt, égeti a szemet, a filcesíti a gyapjút, a kemény vízben elveszti a hatékonyságát. Kemény vízben mosva a szappan kicsapó-dik – a „mész-szappan” fehér, pelyhes csapadéka képződik. Minél keményebb a víz, annál nagyobb a szappanfogyasztás. A lágy vízben gazdagabb a habképződés mint a kemény vízben.

A szappan hagyományos tisztító- és mosószer. Új tisztító- és mosószerek váltják fel – a szaponátok. A szaponátok különböző anyagok keverékei. A szövetek áztatását segítő anyagok (tenzidek) mellett tartalmaznak pl. vízlágyítókat, fehérítő és színélén-kítő adalékokat, enzimeket is.

Vízlágyító anyagként a foszforsav sóit – foszfátokat adtak a vízhez. Ha a foszfátok a folyókba kerülnek, megbontják a biológiai egyensúlyukat, ezért az alkalmazásukat már beszüntették. A leggyakrabban használt vízlágyító a nátrium-karbonát (szóda). A fehérítő és színélénkítő adalékok többnyire oxigént tartalmaznak, amely felszabadul és fehérítő hatása van. Az enzimek a fehérje eredetű szennyeződéseket (vért, ételma-radékokat) bontják el. Az enzimeket tartalmazó bioaktív mosóporok 60 C-ig hatáso-sak, mert az enzimekben található fehérjék magasabb hőmérsékleten tönkremennek.

A szappanoktól eltérően a szaponátok nehezebben bomlanak el, így szennyezik a természetet. Ezért az előírt mennyiséget és foszfátmentes szaponátokat kell használ-ni, és ügyelni kell arra, hogy ne jussanak a patakokba, folyókba és a tavakba.

templom állt, amelyben elhamvasz-tották az isteneknek szánt áldozati ál-latokat A sárgászöld keverék, amely az állatok zsírjából és az égett fa maradványaiból állt, egy heves eső következtében lemosódott a hegy lábához, ahová az asszonyok mosni jártak. Nekik tűnt fel, hogy a ruha jobban mosható, ha a víz sárgás színű. A növényi hamu kalcium-kar-bonátot és nátrium-karbonátot tar-talmaz.

A fürdőkád oldalán a fürdés után visszamaradó piszkos csíkot a ke-mény vízben található sók alkotják, amelyek reagáltak a szappannal.

A szappan mosó hatását csökkentik azok a sók is, amelyek az átizzadt fehérneműben vannak, de a verejték-ben található savak is. A szappan re-agál a savakkal és pelyhes csapadék képződik.

nedvesedés a szennyrészecskék elválasztása a szennyrészecskék szétszóródása

szénhidrogénes rész (hidrofób)

anionos rész(hidrofil)


7.3 Kozmetikumok

Az ember már ősidők óta védte a bőrét az éghajlati hatásoktól és a rovaroktól. Erre a célra az elejtett állatok zsírját és a növényi kivonatokat használta.

Már az ókori egyiptomiak erőteljesen használták a „természetes kozmetikumo-kat”, hennával festették a körmüket. Kleopátra egyiptomi királynőt tekinthetjük az arcfestés és átalakítás úttörőjének – festette a szemhéját, a szempilláit, a szemöldökét.

Nagy megértéssel voltak a kozmetikai művészet iránt az ókori görögök és rómaiak is. Arcukat „fehér ólommal” fehérítették, cinóberből készült szerekkel hangsúlyozták ki az ajkukat. Kiváló illatszerészek voltak az arabok, mivel ismerték az alkoholt, an-nak bódító és konzerváló tulajdonságait.

A kozmetikai készítmények elsősorban a mindennapok higiéniai eszközei, mint a toalett-szappanok, a fogkrémek, testápoló krémek, borotválkozási készítmények vagy a samponok.

Funkciójuk szerint a kozmetikumokat a következő csoportokba oszthatjuk:• higiéniai (testápoló) készítmények (az arc, a test, a haj, a fogak, a szájüreg és a

körmök tisztítása és fertőtlenítése, az emberi szagok ellensúlyozása vagy a nem-kívánatos szőrzet eltávolítása),

• bőrvédő készítmények (a bőr és tartozékainak védelme a környezeti hatások, pl. a hideg, a meleg, a nedvesség, a szárazság, a napsugárzás, a káros anyagok ellen),

• regeneráló szerek (hidratáló, ránctalanító, narancsbőr elleni és egyéb készítmé-nyek, amelyek célja, hogy a bőr, a haj és a körmök jó állapotban legyenek és lassítsák az öregedés látható megnyilvánulásait),

• dekorkozmetikumok (színeffektus kialakítása vagy a bőr, a szemhéj, a szemöl-dök, az ajkak, a körmök, a haj apró hiányosságainak az elfedése, a haj göndöríté-se, kiegyenesítése, rögzítése),

• illatszerek (parfümök, illatosító, testápoló és kölnivizek).

A krém összetételének példáján látható, hogy a leggyakrabban alkalmazott koz-metikai nyersanyagok: a víz, az alkohol, a zsírok, a viasz és az olajok.

Hogy a kozmetikai készítmény mi-lyen célt fog szolgálni, függ a specifikus adalékanyagoktól.

Például bizonyos anyagok – abrazí-vumok, peelingek – a testfelszín vagy a fogak mechanikus tisztítására, a kör-mök csiszolására szolgálnak.

Az izzadásgátló (antiperspiráns) sze-rek összehúzzák a verejtékmirigyeket, ezzel csökkentik az izzadást. A dezo-dorok lelassítják a verejték lebomlását, ezáltal csökkentik a kellemetlen testsza-gokat.

A hidratáló és regeneráló készít-ményekbe olyan anyagokat kevernek, amelyek visszatartják a természetes vi-zet a bőrben.

Regeneráló bőrápoló krém fitoceramidokkal, vitaminokkal és Q 10 koenzimmel

Anyag Tartalom (tömeg %)Víz (aqua) 64,4Glicerin (glycerin) 10Emolliens (caprylic/capric triglyceride) 6Jojoba olaj (Simondsia chinensis) 5Szilikonolaj-származék (dimethicone) 4Shea vaj (Butyrospermum parkii) 3Emulgátor (sorbitan oleate) 3Alfa-tokoferil-acetát (alpha tocoferylacetate) 3Fitoceramidok (ceramide 3) 0,5Illatkompozíció (parfum) 0,3Szkvalén (squalene) 0,2Aszkorbil-palmitát (ascorbylpalmitate) 0,2Q 10 koenzim (ubiquinone) 0,2Konzerváló anyag (chloracetamide and sodium benzoate) 0,2


Szöveggel dolgozunkOlvassatok el egy szakszöveget a fogkrémről és válaszoljatok a

kérdésekre. Csoportokban dolgozzatok.a) Készítsetek címeket az I. és II. szövegrészhez.b) Röviden beszéljétek meg mindkét rész tartalmát (az I. részre leg-

feljebb három mondatot és a II. részre legfeljebb hat mondatot szánjatok).

c) A szövegben található információk alapján magyarázzátok meg, mik az abrazívu-mok, a demineralizáció és a remineralizáció.

d) Írjátok le, mi a profilaxis, szuszpenzió, hidrofil anyag és a kémiai szintézis (keres-setek az interneten vagy a szakirodalomban).

e) A szorbitolt a fogkrémekben, továbbá az infúziós oldatok készítésénél, a C-vita-min és a gyógyszerek gyártásánál is használják. Csak félig olyan édes mint a közönséges cukor, a szervezetben fruktózzá alakul át, ezért a cukorbetegek szá-mára alkalmas édesítőszer. Keressétek meg az interneten vagy a szakirodalomban a kémiai képletét.p

I

Kozmetikai feladat – a fogak felületének tisztítása és csiszolása, a légzés frissítése.Profilaktikus (megelőzési) feladat – eltávolítani a foglepedéket és alkalmazni a

profilaktikus anyagokat a fogak egészségének megőrzése céljából.p y g g g

II

A fogkrém szilárd oldhatatlan anyagok, víz és egyéb, természetes jellegű vagy szintetikusan előállított, esetleg átalakított hidrofil anyagok szuszpenziója.

Tartalmaz:Abrazívumokat: a fogkrémek legfontosabb összetevői.A finomtól a normálisig terjedő csiszoló részecskék, amelyek tisztítják és csiszolják

a fogak felszínét, eltávolítják a színes foglepedéket. A leggyakrabban használt abrazív anyag (dörzsanyag) a kalcium-karbonát. Egyebek mellett megállítja a savképződést a foglepedékben, ezáltal segíti a fogzománc remineralizációját („vissza-ásványosodá-sát”). A fogzománcot támadó bakteriális eredetű savak kalciumot is elvonnak közvet-lenül a fogfelszín alól. Ezt a folyamatot nevezik demineralizációnak („ásványtalanítás-nak”). Korai fázisban a demineralizálódott részek képesek természetes módon regene-rálódni. Ha a demineralizáció folytatódik, kialakul egy lyuk, amelyet már csak a fog-orvos képes megjavítani – betömni.

Víz: a fogkrém hidrofil alkotórészeinek oldószereként hat és szuszpenziós közeget alakít ki az abrazív anyagok számára. A fogkrém kb. 40 – 60 %-át alkotja.

Egyéb anyagok: detergensek (habzást kiváló anyagok – nátrium-laurilszulfát), a krém kiszáradását lassító anyagok (szorbitol), a fogkrémet besűrítő anyagok (hid-roxil-etil-cellulóz), ízanyagok, illat- és színanyagok (szacharin, mentol, mentaolaj, szegfűolaj, eperaroma), profilaktikus anyagok (fluoridok), gyulladásgátlók (orvosi zsálya), fehérítő anyagok (peroxidok).

A kozmetikumok elsősorban a mindennapokban használt higiéniai készítmé-nyek, tehát a pipereszappan, a fogkrémek, a testápoló krémek, a borotválko-zási szerek vagy a samponok.


7.4 Peszticidek

Keressük az összefüggéseketA kerti kártevőket pusztítva gyakran használnak olyan készít-

ményeket, amelyek méregként vannak megjelölve. Hogyan dolgoz-nátok ezekkel az anyagokkal?

A mérgekkel dolgozva be kell tartani a személyi higiéniát, munkavédelmi esz-közöket kell használni és be kell tartani a munkabiztonságot is.

A mezőgazdaságban a növények kártevői ellen használt anyagokat peszticidek-nek (növényvédőszereknek) nevezik. Alkalmazásuk révén növekednek a termésho-zamok, csökkenek a veszteségek a raktározásnál.

Biológiai hatásuk alapján a peszticideket néhány csoportba oszthatjuk.Herbicidek – gyomirtók. Többnyire a leveleken át jutnak be a növénybe és

onnan haladnak tovább a szárba és a gyökerekbe. A gyomok leállnak a növésben és a fejlődésben.

Fungicidek – gombaölő szerek. Ide sorolják a csávázó szereket is, amelyekkel a vetőmagot védik.

Inszekticidek – állati kártevők, elsősorban a rovarok ellen használt szerek. Hát-rányuk, hogy gyakran a hasznos rovarokat (méheket, dongókat) és állatokat is elpusztítják.

A peszticideket a mezőgazdaságban és az erdőgazdálkodásban alkalmazzák a növényi betegségek, az állati kártevők és a gyomok ellen.

Az egerek és a rágcsálok pusztítá-sára rágcsálóirtó szereket (roden-ticideket) használnak. Ezek között mérgezett csalétek formájában kihe-lyezett készítmények, és a rágcsálók odújába szórt mérgek is vannak.

A peszticidek mérgek. Mielőtt dolgozni kezdenénk velük, meg kell nézni a cso-magolásukon található adatokat: alkalmazhatóságot, adagolást, mennyire mérgezőek az élőlényekre és a kihelyezést követő időtartamot, amíg a kezelt növény nem fogyasztható.

Munka közben munkavédelmi eszközöket kell használni.A peszticidek túlzott alkalmazása az ökológiai egyensúly meg-

bomlásával jár. Hatásuknak ki van téve a víz, a talaj, a levegő és az élőlények is. Bekerülnek a táplálékláncokba, felhalmozódnak az állatok testében és veszélyesek az emberre is (allergiát, daganatos betegségeket okoznak).

Napjainkban a rovarirtószerek mel-lett feromonokat is használnak. A feromonok különböző összetételű vegyületek, amelyeket egy állatfaj valamelyik nemű egyede termel. Pl. a lombos erdők veszélyes kártevőjé-nek számító gyapjaslepke nősténye olyan feromont bocsát ki, amelynek már kis mennyiségét is képesek a hímek nagy távolságból megérezni.


7.5 Gyógyszerek

Az emberek már nagyon régóta gyógyszerekkel igyekeztek segíteni a beteg emberen vagy állaton. Bizonyos növények és ásványok gyógyhatásával már az ókori herbáriumok (növényleírások) is foglalkoztak.

A gyógyhatású anyagok olyan anyagok vagy anyagkeverékek, amelyek gyógyí-tásra, a diagnózis felállítására vagy a betegségek megelőzésére szolgálnak.

A gyógyszerek (orvosságok) olyan készítmények, amelyek hatóanyagokból és adalékanyagokból állnak. Véglegesített formában kerülnek a betegekhez. Gyógy-szergyárak állítják elő őket.

A gyógyszereket különböző formában gyártják:

• folyékony (injekciók és infúziós készítmé-nyek, szörpök, cseppek, tinktúrák),

• szilárd (porok, tabletták, pirulák, teakeveré-kek, pasztillák, kapszulák),

• egyéb (kúpok, zsírok, krémek, paszták, zse-lék, sprayek, tapaszok).

A gyógyszerek hatásuk alapján több csoportba oszthatók.Analgetikumok fájdalomcsillapítók, pl. sérü-

lés után.Antipiretikumok – lázcsillapítók.Antibiotikumok baktériumok okozta fertőző

betegségek gyógyítása. A kezelés során be kell tartani az előírt adagolást és minden alkalommal be kell szedni a teljes mennyiséget. Ellenkező esetben a kórokozók túlélik és ellenállókká vál-nak az antibiotikumokkal szemben (rezisztencia). Ugyanez történik az antibiotikumok gyakori

használatakor is. Kialakulhatnak olyan életveszélyes fertőzések, amelyekre már sem-milyen antibiotikum nincs hatással.

Az antibiotikumok felszívódása függ a tápláléktól is, ezért a betegség ideje alatt könnyebb étkezés ajánlatos.

Az antibiotikumos kezelés során és azt követően is az orvosok a probiotikumok használatát javasolják. A probiotikumok mikroorganizmusokat tartalmaznak, ame-lyek segítik a bélflóra megújulását.

A vírusfertőzések ellen az antibiotikumok hatástalanok, ezért felesleges őket szedni pl. influenza esetén.

Gondolkodunk és felfedezünkMely élelmiszerekben vannak probiotikus baktériumok?

A hatóanyagok gyógyításra, a diagnózis felállítására vagy a betegségek meg-előzésére szolgáló anyagok.

A farmakológia (pharmakon – gyógy-szer, drog, méreg) a hatóanyagoknak az élő szervezetre kifejtett hatását vizsgáló tudomány.

Paracelsus (1493 – 1541) svájci or-vos elindította az alkímia új irányát – az iatrokémiát. Lerakta az orvos-tudomány és a farmakológia közös alapjait. Kijelentette: „Minden anyag méreg. Csak az adag nagyságától függ, hogy az anyag mérgező-e.”Felkereste a mai Szlovákia terüle-tét is. Erre emlékeztet a pozsonyi Prímás téren egy emléktábla is.

Az antibiotikumok története 1928-ban Alexander Fleming (1881 – 1955) angol orvossal kezdődött, aki a Peni-

cillium notatum penészből izolálta az első és mindmáig használt antibioti-kumot, a penicillint. A nemkívánatos mellékhatások szempontjából a peni-cillinek a legbiztonságosabb antibio-tikumok közé tartoznak, bár vannak, akik allergiásak rájuk.

A gyógyszer csomagolásán fel van tüntetve az ún. lejárati idő, ennek leteltével a gyógyszert már nem sza-bad használni.


7.6 Az emberre veszélyes anyagok

7.6.1 Drogok

A drogokat (kábítószereket) az emberek régóta ismerik. Már az ókorban használ-tak olyan növényeket, amelyek bódult állapotot idéztek elő, ugyanakkor károsan is hathattak. A drogokat a varázslás és a mágia eszközeként használták, de bizonyos betegségeket is gyógyítottak velük.

Keressük az összefüggéseketMinden anyag, amely a szervezetbe kerül, a javunkra szolgálhat, de árthat is. A

biológiából már tudtok a függőséget okozó anyagok egészségre ártalmas hatásáról. A függőséget okozó anyagok – drogok, kábítószerek, narkotikumok – már kis adagban is nemkívánatos hatással vannak a szervezetre. Soroljátok fel, miért.

A drogok kihatnak az ember pszichéjére, a viselkedésére, arra, hogy képes-e megőrizni az önuralmát és odafigyelni a körülötte zajló eseményekre.

A drog olyan anyag, amely a szervezetbe jutva képes befolyásolni annak egy vagy több funkcióját is. Pszichikai (lelki) és fizikai (testi) változásokat okoz. Kihat a központi idegrendszerre és képes függőséget előidézni.

A drogfüggőség (toxikománia) betegség. Jellemző rá, hogy a kábítószerfüggő sze-mély ellenállhatatlan vágyat érez a drog iránt és minden lehetséges eszközzel hozzá akar jutni.

A drogfüggőség fokozatosan alakul ki. Bizonyos kábítószerek esetén az érzékeny személyeknél már az első alkalommal függőség alakulhat ki (pl. a heroinnál).

Először a pszichikai függőség alakul ki. Ez azt jelenti, hogy a személy vágyat érez arra, hogy ismét használja a drogot, amely elégedettséget kelt benne. A következmé-nye pedig az, hogy minden egyéb kedvtelés a háttérbe szorul, az ember teljesen a drog uralma alá kerül.

Fizikai függőségről akkor beszélünk, amikor a szervezet rászokik a drogra és be-építi az anyagcseréjébe. A kábítószer kiiktatása elvonási tüneteket okoz. Ez lehet ásí-tás, izzadás, testhőmérséklet-változás, ízületi fájdalmak, emésztési zavarok, étvágy-talanság, nyugtalanság, álmatlanság, görcsök, epilepsziás rohamok stb.

Egy idő után a drogfüggő kénytelen növelni az adagot, hogy ugyanolyan hatást vált-son ki nála a kábítószer. Ilyenkor következhet be a túladagolás, amely halált is okozhat.

Gondolkodunk és felfedezünkA kellő önbizalommal és önbecsüléssel rendelkező embernek nincs szüksége arra,

hogy a saját jelentőségét mások előtt kábítószerekkel is kiemelje. A drogok eleinte talán kínálhatnak rendkívüli élményeket, de a használatukért mindig drágán kell fizetni.

Gondolkodjatok el erről és közösen beszéljétek meg, hogyan védekezhettek a dro-gok ellen.

A természetes drogok rendszerint növényi eredetűek.

A szintetikus drogok mesterségesen előállított anyagok.

A függőség a fiataloknál általában próbálkozással alakul ki.Ennek az oka pl. a kíváncsiság, az unalom, a kalandvágy, a kikapcso-lódás, a problémák előli menekülés, a bandához való tartozás vágya, egy életérzés kifejezése lehet.

Hogyan tárjuk fel a drogfogyasztás tényét: iskolai problémák, megszűnik a korábbi érdeklődés, más barátok és bandák tűnnek fel, megváltozik a viselkedés, gyengeség, nappali álmosság, étvágytalanság, fogyás, bőrelváltozások, pénz tűnik el a környezetben, fecskendő, fecskendőtűk, drogok kerülnek elő,

injekciózás nyomai a végtagokon.


Attól függően, hogy a törvényi szabályozás megengedi-e vagy tiltja a droghaszná-latot, feloszthatjuk a drogokat legális és illegális drogokra.

A legális drogok hozzáférhetők, megvásárolhatók az üzletekben, a társadalom el-fogadta azokat (alkohol, nikotin, koffein, bizonyos gyógyszerek). Az alkoholos italok fogyasztása és a dohányzás a Szlovák Köztársaságban 18 éves kortól engedélyezett.

Az illegális drogok használata a kábítószer-törvény értelmében tilos (pl. a vadken-derből készült drogok, serkentő drogok, hallucinogének, ópiumszármazékok).

Alkohol és alkoholizmusSzlovákiában az első számú legális drog az alko-

hol. Az alkoholtartalmú italokban etanol található. A gyártásukhoz szolgáló mezőgazdasági termékek fel-dolgozási módja alapján megkülönböztetjük a sört, a bort és az alkoholpárlatokat (égetett szeszt).

Az alkohol hatása függ pl. az elfogyasztott mennyiségtől, az ital alkoholtartalmától és a fo-gyasztó testtömegétől. Az alkohol a gyermekek és a fiatalkorúak számára veszélyesebb, mint a felnőt-tek számára. Fogyasztása a májbetegség kialaku-lásának kockázatával jár (a máj nem képes olyan mértékben lebontani az alkoholt, mint a felnőttek-nél), de az idegrendszer is károsodhat.

Alkoholista az az ember, akinek az alkoholfogyasztás társadalmi, szociális és egészségi problémákat okoz. Az alkohol károsító hatására a központi idegrendszer a legérzékenyebb, ezért az alkoholizmus káros tünetei először az ember pszichikájában és viselkedésében jelentkeznek. Konfliktushelyzetek alakulnak ki a munkahelyen és a családban is. Az alkoholizmus egészségi következménye a máj megbetegedése, az agysejtek megbénulása, sőt az idő előtti halál.

Dohány és dohányzásA nikotin a dohány egyik összetevője, amely

az ismétlődő fogyasztás következtében erős füg-gőséget alakít ki.

A dohányzás nem befolyásolja lényegesen a pszichikai funkciókat, a viselkedést, a személyi-ségi szintet vagy a szociális kapcsolatok minősé-gét. Káros hatása elsősorban az egészségi állapot-ban nyilvánul meg (tüdőrák, bronchitisz, szív- és keringési megbetegedések, a magzat károsodása terhesség idején és vetélés a nőknél).

A dohányfüggőség gyakran halálos következ-ményekkel jár.

Igen veszélyes a passzív dohányzás is – ha a nem dohányzó személy egy füstös helyiségben tartózkodik, ugyanolyan kockázatoknak van kitéve, mint a dohányos. Leginkább a dohányos szülők gyermekei vannak kitéve a veszélynek.

A cigarettafüst több mint 4 000 veszélyes anyagot tartalmaz. Ezek az anyagok a dohány izzása közben keletkeznek vagy szabadulnak fel (pl. nikotin, szén-monoxid, kátrány).

Nagyobb mennyiségű alkohol tom-pítja a központi idegrendszert és fá-radtságot okoz. Gyakran jelentkezik a fokozott agresszivitásra és az erősza-koskodásra való hajlam, nem ritka a veszekedés vagy a verekedés sem. Fokozatosan csökken a reakcióké-pesség, az ember egyre nehezebben mozog, bizonytalanná válik a járása és a beszéde is. Ködbe borul az agya és egy bizonyos pillanatban kiesik az emlékezete is: a kijózanodást köve-tően az ember egyszerűen képtelen visszaemlékezni arra, hogy mit csinált és hogyan viselkedett..

Az alkoholisták várható élettartama 51 – 53 év, ami az átlagnál kb. 25 %-kal kevesebb. Az alkoholizmus világmé-retű súlyos probléma.

A nikotin a dohány egyik összetevője.

A nikotin színtelen, olajszerű anyag, amely a levegőn megbarnul. Szúrós, égető íze van és a dohánynövénynek jellegzetes illatot kölcsönöz. A növényi mérgek, az ún. alkaloidok közé tarto-zik, az agyban speciális receptorokhoz kapcsolódik. Az agyra gyakorolt hatása mellett növeli a szív frekvenciáját, a vérnyomást, ingerli a légutak nyálka-hártyáját és a kezdő dohányosoknál rosszullétet és hányingert okoz.

Évente a dohányzás következtében kb. három millió ember hal meg, ami azt jelenti, hogy 10 másodpercenként meghal a világban egy dohányos. A kutatások bizonyítják, hogy a dohá-nyosok 8–16 évvel rövidebb ideig élnek, mint a nem dohányzók.

Egy szál cigaretta 8–9 mg nikotint tartalmaz


A kender anyagai (kannabinoidok)A kenderben található drog napjaink legelterjedtebb növényi kábítószere. A marihuána könnyű drog, ame-lyet a kender szárított és apróra zúzott leveleiből, terméseiből vagy virágaiból nyernek. A hasis a kenderből nyert gyanta. Leggyakrabban cigaretta formájában szívják, de rágják is, esetleg teaként fogyasztják.Hatás szárazságérzet a szájban, éhség, enyhe hidegérzet,

az időérzékelés torzulása, kellemes hangulat, sőt nevetési rohamok.

Kockázat emlékezet- és a koncentrációképesség zavarai, az

ember azt képzeli, hogy megfigyelik, depresszió ala-kul ki – önmagának akar ártani vagy a környezettel szemben agresszívvá válik, hosszabb távon cigaret-tában szívva a marihuánát tüdőrák alakulhat ki.

PszichostimulánsokIgen erős pszichés függőséget alakítanak ki. A kokaint a kokacserje leveleiből nyerik. Különböző neveken ismert – koksz, hó, crack (szokták sütőporba és alkoholba keverni a port), cukor, koktél (a heroinnal össze-keverve), és különböző módon szokták használni. A kokain fogyasztását még az inkákra vezetik vissza, akik vallási szertartásaik során használták a kokacserjét. A drog hagyományos fogyasztási módja a kokalevelek rágása, de gyakrabban szokták a kokaint felszippantani vagy befecskendezni. A pervitin (metamfetamin) az extasy tablettával együtt az ún. partidrogok közé tartozik. Hatása azonban erősebb az extasy tablettánál és jóval nagyobb a függőség kialakulásának a kockázata is.Hatás hangulatjavító, eufória érzése, felgyorsuló pszichi-

kai folyamatok, hallucinációk.

Kockázat a hatás lecsengését követően kimerültség, depresz-

szió, ízületi fájdalmak, öngyilkossági hajlam, gyakori a túladagolás, szívroham és agyi erek katasztrófája.

HallucinogénekErős tudatmódosító hatásuk van és pszichés elváltozásokat okoznak.Az LSD-t az anyarozsból – egy gabonán élősködő gombafajból állítják elő. A hallucinogének csoportjában az LSD a legerősebb drog – már egyszeri alkalmazása is súlyos következményekkel járhat (öngyilkosság).Az extasy hatása alapján a hallucinogének és a pszichostimulánsok közé is besorolható. Az extasyt olykor a partidrogok (partik, klubrendezvények, diszkók) között is számon tartják: a táncos a drog hatására nem érez fáradtságot, a teljes kimerülésig képes fizikai aktivitásra.Hatás optikai hallucináció, a „színek hallásának” és a

„zene látásának” az érzése, a mozgáskoordináció képtelensége, szédülések, rosszullétek.

Kockázat pszichés elváltozások, az idegsejtek károsodása, az

LSD esetében a drog hatása még jóval később is jelentkezhet és sérülés, baleset, öngyilkosság is bekövetkezhet.

ÓpiumszármazékokA csoport elnevezése az ópiumból ered, amely az éretlen mákfejekben található. Az ópiumszármazékokat a gyógyászatban is alkalmazzák (narkotikumok). Az illóanyagokkal együtt az ópiumszármazékok a legveszé-lyesebb pszichotróp hatású anyagok közé tartoznak. Az ópiumszármazékoknak mint gyógyszereknek és nar-kotikumoknak régi múltjuk van. Az ópiumot előkelően „a kábítószerek királyának” nevezik. Az ópiumból készül a morfium, amelyet a gyógyászatban erős fájdalomcsillapítóként használnak. Gyorsan kialakul a pszichés és a fizikai morfin-függőség. A heroin a legveszedelmesebb ópiumszármazéknak minősül, a heroin-függőség a legrosszabb és társadalmi szempontból a legkárosabb. A heroint felszippantják, szívják, belélegzik vagy az érbe fecskendezik. Hatása az ópiuméra emlékeztet, de sokkal erősebb.Hatás érzékelési zavarok, álmosság, a légzés és a szívve-

rés lelassulása.

Kockázat a túladagolás nagy kockázata, a sárgaság és az

AIDS-fertőzés kockázata a közösen használt fecsken-dő miatt.

A drogok felosztása hatásuk alapján


NyugtatókOlyan gyógyszerek, amelyek megszüntetik a betegek félelmét és a hallucinációit, ellazítják, megnyugtatják őket és mérsékelik az agresszivitásukat – pl. a barbiturátok. Napjainkban viszont gyakran visszaélnek velük (az italokba keverik, hogy az elkábult áldozatba drogot fecskendezhessenek, megerőszakolják a lányt stb.). Veszedelmesek, súlyos pszichés és fizikai függőséget okozhatnak.Hatás tompítják a központi idegrendszer működését.

Kockázat az érzékelés zavarai, lelassult reakciók, emlékezet-

kiesés, depresszió, vese- és májkárosodás.

IllóanyagokA szipózás nem mai keletű, az illóanyagok csoport első anyaga a dinitrogén-oxid – kéjgáz volt. Angliában a 19. században a gázt léggömbökbe töltötték és az esti társas összejöveteleken inhalálták. A 20. század elején a gyógyászatban is alkalmazásra talált mint altatószer. Fokozatosan azonban más anesztetikumok (altatók) kiszo-rították. Az illó anyagokkal történő drogozás főleg a 20. század 50-es éveiben kezdett elterjedni, amikor illé-kony oldószereket tartalmazó tisztítószereket és ragasztókat kezdtek gyártani és árusítani. Ilyen oldószer a ben-zin, a toluol, az aceton és sok más anyag, amelyeket szagolgatnak, belélegeznek (szipózás) és kivételesen meg is isznak. Erős kábító (tompító) hatásuk van és gyakran kerül sor halálos kimenetelű túladagolásra.Hatás tompítja a központi idegrendszer működését, tom-

pítja a fájdalomérzetet, befolyásolja az érzéki észle-lést.

Kockázat rosszullét, hányinger, az érzékelés és a figyelés

zavarai, depresszió, agy-, máj-, vese- és csontve-lő-károsodás.

Gondolkodunk és felfedezünkA dopping a tiltott serkentőanyagok használata a sportverseny előtt vagy alatt.

Pozitív doppingteszt esetén a sportolót kizárják a versenyből.Magyarázzátok meg, hogyan állapítják meg a tiltott szerek esetleges használatát a

sportolónál, és mi a dopping egészségi kockázata.

A drog (pszichoaktív szer) olyan anyag, amely a szervezetbe kerülve képes megváltoztatni egy vagy több szerv funkcióját is. Pszichikai (lelki) és fizikai (testi) változásokat okoz. Hat a központi idegrendszerre és képes függőséget előidézni.A drogfüggőség (toxikománia) betegség. A drogtól való pszichikai és fizikai függőségben nyilvánul meg, gyakran halállal végződik.


Az emberi tevékenység során olyan anyagok keletkeznek, amelyek szennyezik a levegőt, a vizet és a talajt is. Ezek az anyagok kedvezőtlenül hathatnak az ökológiai egyensúlyra és az emberek egészségére (rák, allergia).A toxikus anyagok kiszabadulásakor kémiai védelmi eszközöket kell használni (védőálarcot, gumikesztyűt, csizmát, köpenyt) és lehetőleg el kell hagyni a szennyezett területet.

7.6.2 A környezetet és az embert veszélyeztető anyagok

Az emberi tevékenység során olyan anyagok keletkeznek, amelyek szennyezik a levegőt, a vizet és a talajt. Az ember ráadásul mérgező kémiai anyagokat is bevetett mások ellen. Az emberi tudatlanság, közöny és felelőtlenség gyakran vezet környe-zetszennyezéshez és az emberi egészség károsításához is.

Keressük az összefüggéseketA kémiaórákon tanultak alapján már tudjátok, hogy nem a vegyipar szennyezi a

legnagyobb arányban a környezetet. Nevezzétek meg a légkör, a víz és a talaj legfőbb szennyezőit.

A levegőt a gépjárművek kipufogógázai, a hőerőművek füstgázai, az ipar, a bomló szemétlerakók szennyezik.

A vizet és a talajt elsősorban a kőolajszármazékok, a nehéz fémek vegyületei, a peszticidek és a műtrágyák szennyezik. Ezek az anyagok főleg az ipari és a me-zőgazdasági termelés során, a hulladéklerakókból, de a háztartási hulladékból is bekerülnek a vízbe és a talajba.

Az emberi tevékenység folytán olyan anyagok is bekerülnek a környezetbe, ame-lyek a természetben nem fordulnak elő (pl. a műanyagok, a peszticidek, a műtrá-gyák). Sok anyag kedvezőtlenül befolyásolhatja az emberek egészségét és az öko-lógiai egyensúlyt. A legveszélyesebb káros anyagok a peszticidek, a nehéz fémek, az ipari anyagok és a fogyasztási vegyszerek. Ezek az anyagok súlyos betegségeket okozhatnak, mint pl. a rák és az allergia.

A levegő, a víz és a talaj szennyeződését korszerű ökológiai („környezetbarát”) technológiák alkalmazásával csökkenteni lehetne (csak tisztított gázokat engedni a légkörbe, tisztítani a szennyvizeket, betiltani a veszélyes anyagok gyártását).

Növelni kellene az alternatív energiaforrások és a másodlagos nyersanyagforrá-sok alkalmazását.

Az ember a háborúk során több kémiai anyagot is bevetett az ellenség egészségé-nek a megkárosítására vagy elpusztítására (pl. szarin, yperit).

Toxikus (mérgező) anyagok szabadulhatnak ki a környezetbe a vegyi üzemekben vagy a toxikus anyagok szállítása során bekövetkező baleseteknél vagy a tűzeseteknél.

A toxikus anyagok szivárgásakor szükség van a kémiai védelmi eszközök alkal-mazására (védőálarc, gumikesztyű, csizma, köpeny) és amennyiben lehetséges, el-hagyni a szennyezett területet.



A műanyagok szintetikusan előállított makromolekuláris anyagok. A legjelen-tősebb műanyagok közé tartozik a polietilén (PE), a polivinil-klorid (PVC) és a polisztirol (PS). Az emberi tevékenység sok területén alkalmazzák ezeket. A szintetikus szálak a természetes szálakat pótolják. Leggyakrabban a poliész-terből (terilén) és a poliamidokból (szilon, nejlon) készült szálakat használják.

A műanyaghulladék megsemmisítésének a legmegfelelőbb módja az újrahasz-nosítás (recycling). Kíméli a természetes forrásokat, csökkenti az energiafel-használást, a hulladék mennyiségét és a környezetszennyezést. Az újrahaszno-sítás a hulladék ismételt felhasználása.

Tisztító- és mosószerekként szappanokat és szaponátokat alkalmaznak. A szappanoktól eltérően a szaponátok nehezebben bomlanak le, ezért jobban szennyezik a természetet.A kozmetikumok elsősorban a mindennapokban használt higiéniai (tisztálko-dási) szerek, tehát pipereszappanok, fogkrémek, testápoló krémek, borotvál-kozási szerek vagy a samponok.

A peszticideket (növényvédőszereket) a mezőgazdaságban és az erdőgazdálko-dásban a növények kórokozói, az állati kártevők és a gyomok ellen alkalmazzák.

A gyógyhatású anyagok a gyógyításra, a diagnózis felállítására vagy a betegsé-gek megelőzésére szolgálnak.

A drog olyan anyag, amely a szervezetbe jutva képes megváltoztatni egy vagy több funkcióját. Pszichikai (lelki) és fizikai (testi) változásokat okoz. Kihat a központi idegrendszerre és képes függőséget előidézni.A drogfüggőség (toxikománia) betegség. A drogtól való pszichikai és fizikai függőségben nyilvánul meg, gyakran halállal végződik.

Az emberi tevékenység során olyan anyagok is keletkeznek, amelyek szennye-zik a levegőt, a vizet és a talajt is. Ezek az anyagok kedvezőtlenül befolyásol-hatják az ökológiai egyensúlyt és az emberek egészségét (rák, allergia).A toxikus anyagok kiszabadulásakor kémiai védőeszközöket kell használni (védőálarcot, gumikesztyűt, csizmát, köpenyt) és ha lehetséges, el kell hagyni a szennyezett (kontaminált) területet.

Oldalak a világhálón

Műanyagok http://www.matnet.sav.sk/index.php?ID=504 [cit. 2012-02-21]http://www.triedenieodpadu.sk/index.php?id=triedenieodpadu/druhyodpadu/plasty#2 [cit. 2012-02-21]http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/400polymers.html [cit. 2012-02-21]http://www.sjf.tuke.sk/transferinovacii/pages/archiv/transfer/11-2008/pdf/144-146.pdf [cit. 2012-02-21]http://www.chem-web.info/Study/3/Synteticke_makromolekularni_latky.pdf [cit. 2012-02-21]http://www.matnet.sav.sk/index.php?ID=483 [cit. 2012-02-21]

Kozmetikumok http://www.fpv.umb.sk/kat/kch/projekty/tempus/KOZMET/kozmet.htm [cit. 2012-02-21]http://kekule.science.upjs.sk/chemia/kuch/CHBZ3.html [cit. 2012-02-21]

Mosószerek http://www.hschickor.de/animat.htm [cit. 2012-02-21]Drogok http://www.infovek.sk/predmety/chemia/materialy/legalne_a_nelegalne_drogy.

ppt#282,17 [cit. 2012-02-21]



7.8.1 Műanyagok és szintetikus szálak (7.1. rész).Szappanok és mosószerek (7.2. rész).Kozmetikumok (7.3. rész)

1. Mik a műanyagok? Mondj néhány példát az alkalmazásukról.

2. Mire szolgálnak a szintetikus szálak? Mondj néhány példát.

3. Mi az újrahasznosítás és a mi a jelentősége?

4. Rendeljetek anyagokat az állításokhoz: műanyagok és szintetikus szálak, PE, PVC, PS, terilén:a) elégetése során ártalmas hidrogén-klorid keletkezik,b) a leggyakrabban használt műanyag elégetésekor szén-dioxid és víz keletke-

zik, ami nem jelent túlzott ökológiai problémát,c) a poliészter szálak közé tartozik,d) sárgás kormozó lánggal ég, az égéstermékek egészségre ártalmasak.

5. A polimerizáció olyan reakció, amellyel fontos műanyagokat gyártanak.a) Írjátok le a polivinil-klorid (PVC) keletkezésének a reakcióját vinil-kloridból.b) A politetrafluoretilént (PTFE) – a teflont 1939-ben Roy Plunkett (1910 –

1994) amerikai vegyész szabadalmaztatta. Ezt a műanyagot először az ame-rikai hadseregben alkalmazták. Csak 1960-tól kezdtek teflonedényeket gyár-tani. Készítenek belőle a gyógyászatban szélsőséges körülmények között használt eszközöket is. Írjátok le a teflon gyártásának alapjául szolgáló tet-rafluoretén (CF2=CF2) polimerizációjának egyenletét.

6. Miért nehezebb kemény vízben szappannal mosni?

7. A BIO jelzésű mosóporral végzett kézi mosásnál védőkesztyűt kell használni és ezeket a szereket nem szabad a természetes selyem és gyapjú mosásánál alkal-mazni. Magyarázzátok meg az okát.

8. Miért veszítik el az enzimeket tartalmazó mosóporok a hatásukat 60 C felett?

9. Mik a tenzidek (felületaktív anyagok)?

10. Hogyan hatnak a szappanok és a szaponátok a környezetre?

11. Mik a kozmetikumok? Milyen nyersanyagokból gyártják őket?

Gondolkodunk és felfedezünkA vízbe került foszfátok a vízi növények, elsősorban a moszatok gyors növeke-

dését okozzák. A növények egymástól rabolják el az életteret, ezért elpusztulnak és a fenékre süllyednek. Oxigén hiányában egy rothadási folyamat indul el, amely során mérgező anyagok keletkeznek. A halak és más vízi állatok elpusztulnak – a víz „meg-hal”. Állapítsátok meg, hogyan nevezik ezt a folyamatot.


7.8.2 Peszticidek (7.4. rész). Gyógyszerek (7.5. rész). Az emberre veszélyes anyagok (7.6. rész)

1. Mik a peszticidek? Mi a hasznuk és milyen veszélyt jelentenek?

2. Válasszátok ki a helyes állításokat:a) a peszticidek túlzott mértékű alkalmazása megbontja az ökológiai egyensúlyt

a természetben,b) az inszekticidek pusztítják az állati kártevőket, de nem hatnak a hasznos

rovarokra,c) a rovarok elleni szerként gyakran alkalmaznak halogénszármazékokat,d) bizonyos peszticidek előnye, hogy bekerülnek a táplálékláncba és a hatásu-

kat sok évig megőrzik.

3. Mik a gyógyhatású anyagok? Soroljátok fel a gyógyhatású anyagok három cso-portját és mondjátok el, mikor alkalmazzák ezeket.

4. Mik a gyógyszerek? Milyen formájú gyógyszereket ismertek?

5. Magyarázzátok meg, hogyan kell használni az antibiotikumokat. Mi történhet a gyakori alkalmazásuk során?

6. Bizonyos gyógyszerek kombinált hatóanyagokat tartalmaznak, amelyeknek láz-csillapító és fájdalomcsillapító hatásuk van. Válasszátok ki a megfelelő állításokat:a) valamennyi csak orvosi vényre kapható,b) ezek antibiotikumok,c) csökkentik a lázat és enyhítik a fájdalmat,d) a hasmenés ellen használják ezeket.

7. Mik a drogok? Magyarázzátok meg, hogyan alakul ki a drogfüggőség és miért veszélyes?

8. Válasszátok ki a helytelen állításokat a drogokról:a) a drogfüggőség fokozatosan alakul ki,b) a dohányzás nem okoz függőséget,c) a dohány a függőséget okozó anyagok közé tartozik,d) a toxikománia betegség.

9. Magyarázd meg, mi a passzív dohányzás.

10. Válaszd ki a többi közé nem tartozó anyagot és indokold meg:a) inszekticid, tenzid, herbicid, fungicid,b) antipiretikum, analgetikum, arzén, antibiotikum,c) inzulin, heroin, kokain, pervitin.

11. Soroljátok fel a leggyakoribb levegő, víz és talajszennyező forrásokat. Miért veszélyes az ember számára a természet egyensúlyának a megbomlása?

12. Hogyan védekeznétek, ha a környéketeken mérgező anyag szabadulna ki a vegyi üzemből?

kémcső főzőpohár Erlenmeyer-lombik állólombik

Petri-csésze óraüveg kristályosító-csésze bepárló-csésze

mérőhenger osztott pipetta Liebig-hűtő spirituszégő

tölcsér azbesztes drótháló vasháromláb szűrőkarika

Bunsen-állvány kémcsőfogó szorító szorítódió

kémcsőállvány dörzscsésze törővel Bunsen-égő tégelyfogó

Laboratóriumi eszközök

Megpróbáljuk

• Hogyan kell különböző összetételű oldatokat készíteni

• Hogyan különböztetjük meg a szervetlen és a szerves anyagot

• Milyen reakciókkal mutatjuk ki a szénhidrátokat

• Milyen csapadékos reakciókat váltanak ki a fehérjék

• Hogyan nyerünk fehérjéket a tejből

• Milyen reakciókkal mutatjuk ki a fehérjéket

• Hogyan nyerünk zsírokat a növényi magvakból

• Milyen reakciókkal mutatjuk ki a C-vitamin jelenlétét

• Milyen mosóhatása van a szappannak

114 Laboratóriumi gyakorlatok

A gyakorlat megnevezése

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Feladatok

Összefoglalás

8.1 Oldatok készítése I

Készítsetek oldatot a végrehajtás alapján és számítsátok ki az összetételét.

2 főzőpohár, mérőhenger, mérőlombik (100 cm3) dugóval, óraüveg, mérleg, üveg-bot, fecskendő, spatula.

Nátrium-klorid, víz.

1. Mérjetek be kétszer 2 – 2 g sót.2. A mérőhengerrel mérjetek be a főzőpohárba 98 cm3 vizet.3. A vízzel töltött főzőpohárba a bemért sót és keverés közben oldjátok fel (elkészí-

tettétek az A oldatot).4. A másik lemért sóadagot oldjátok fel kb. 50 cm3 vízben egy másik főzőpohárban.5. A főzőpohárban lévő oldatot kvantitatívan öntsétek a mérőlombikba és töltsétek

fel vízzel a vonalig. A lombikot dugóval zárjátok le és a lombikot fel-le forgatva keverjétek össze (elkészítettétek a B oldatot).

1. Számítsátok ki a só tömegtörtjét az A oldatban és fejezzétek ki százalékokban.

2. Számítsátok ki a só koncentrációját a B oldatban.

Az előírás szerint elkészítettük a nátrium-klorid oldatait:az A oldatot, amelyben a NaCl tömegtörtje .....................................a B oldatot, amelyben a NaCl koncentrációja .....................................

115Laboratóriumi gyakorlatok


Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Feladatok

Javasolt végrehajtási mód

Kiegészítő feladat

Összefoglalás

8.2 Oldatok készítése II

Javasoljatok végrehajtási módot és készítsetek adott összetételű oldatot.

2 főzőpohár, mérőhenger, mérőlombik (100 cm3) dugóval, óraüveg, mérleg, üveg-bot, fecskendő, spatula

Nátrium-klorid, víz.

1. Javasoljatok végrehajtási módot, hogyan kell nátrium-klorid oldatokat készíteni: 100 g oldatot, amelynek tömegtörtje 2 % (A oldat), 100 cm3 oldatot, amelynek koncentrációja 2 mol/dm3 (B oldat).

2. Miután a tanár jóváhagyta, végrehajtjuk a műveletet.

Az A oldat elkészítésea) Számítás:

b) A végrehajtás módja:

A B oldat elkészítésea) Számítás:

b) A végrehajtás módja:

Melyik mennyiség értékét kell megkeresnetek a fizikai-kémiai táblázatokban, hogy az A oldat tömegéből kiszámítsátok a térfogatát?

A 2 %-os tömegtörtű A oldat 100 grammjának előállításához be kell mérni ............................... g NaCl-t.A 2 mol/dm3 koncentrációjú B oldat 100 cm3-nek előállításához be kell mérni ............................... g NaCl-t.


A gyakorlat megnevezése 8.3 Szervetlen és szerves anyagok

Tulajdonságaik alapján különböztessétek meg a szervetlen és a szerves anyagot.

4 Petri-csésze, 8 kémcső, 4 kémcsődugó, kémcsőállvány, kémcsőfogó, spatula, spirituszégő, gyufa.

Konyhasó, szódabikarbóna, keményítő, paraffin (gyertyareszelék), víz

1. Négy Petri-csészébe szórjatok egy kiskanál konyhasót, szódabikarbónát, kemé-nyítőt, paraffint. Jellemezzétek az anyagok halmazállapotát, színét és külalakját.

2. A kémcső közepéig öntsetek vizet és fél kiskanál konyhasót szórjatok bele. A kémcsövet dugóval zárjátok le és jól rázzátok össze. Ismételjétek meg ugyanilyen mennyiségű szódabikarbónával, keményítővel és paraffinnal.

3. A kémcsőbe szórjatok egy kiskanál konyhasót és hevítsétek a spirituszégő láng-jában. Ismételjétek meg ugyanilyen mennyiségű szódabikarbónával, keményítő-vel és paraffinnal.

anyag tulajdonság

konyhasó szóda-bikarbóna

keményítő paraffin

halmazállapotszínkülalak vízoldékonyságviselkedés a hevítés közben

A táblázatból írjátok ki:A tulajdonságokat, amelyekben a szervetlen és a szerves anyagok nem különböznek:

A szerves anyagokra jellemző tulajdonságokat:

A konyhasó, a szódabikarbóna, a keményítő, a paraffin a szervetlen anyagok közé tartozik: .........................................................................a szerves anyagok közé tartozik: .............................................................................

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Feladatok

Összefoglalás


A gyakorlat megnevezése8.4 Szénhidrátok I

Mutassátok ki a glükózt és a fruktózt a mézben és a gyümölcsből.

Főzőpohár, 3 kémcső, 3 kémcsődugó, kémcsőfogó, pipetták vagy cseppentők, mérőhenger, kés, kémcsőállvány, spirituszégő, gyufa.

Méz oldata (egy kiskanál méz 100 cm3 vízben), narancs, nátrium-hidroxid oldata (10 %), réz(II)-szulfát oldata (5 %), víz.

1. Kémcsőbe öntsetek kb. 3 cm3 mézoldatot. Öntsetek hozzá 3 cm3 NaOH oldatot és 1 cm CuSO4 oldatot. A kémcsövet dugóval zárjátok le, keverjétek meg. A dugót távolítsátok el és a kémcsövet hevítsétek.

2. A narancs levét facsarjátok egy főzőpohárba és ugyanolyan mennyiségű vízzel hígítsátok. A továbbiakban ugyanúgy járjatok el, mint a méz esetében.

3. Összehasonlításul végezzetek el egy vakpróbát: a minta helyett vizet használjatok.

1. Írjátok le a keverékek hevítése során lejátszódott változásokat (1. és 2. pont).

2. Írjátok le a vakpróba során lejátszódott változásokat (3. pont).

A CuSO4 és a NaOH oldatával kimutattuk a mézben és a narancsban

Mutassátok ki a keményítőt a burgonyában, a rizsben és a lisztben.

2 kémcső, főzőpohár, kés, kémcsőállvány, Petri-csésze, pipetta vagy cseppentő, kiskanál, spirituszégő, gyufa.

Közepes nagyságú burgonya, rizs, liszt, jódoldat (Lugol-oldat – 5 g jód, 10 g káli-um-jodid és 85 cm3 víz).

1. A héjában főtt burgonyát kihűlve vágjátok fel és a vágási felületre cseppentsek 3–4 csepp jód oldatot.

2. Az egyik kémcsőbe szórjatok 1 kiskanál rizst, a másikba 1 kiskanál lisztet. Mind-kettőbe cseppentsetek 3–4 csepp jódoldatot.

Írjátok le a burgonyán, illetve a rizst és a lisztet tartalmazó kémcsőben a színváltozást.

A jód oldatával a burgonyán, a lisztben és a rizsben kimutattuk a

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Összefoglalás

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Összefoglalás


Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Feladat

Végrehajtás

Megfigyelés

Összefoglalás

A gyakorlat megnevezése 8.5 Szénhidrátok II

Különböztessétek meg a glükózt, a szacharózt és a keményítőt

6 kémcső, kémcsőállvány, kémcsőfogó, pipetták vagy cseppentők, spirituszégő, gyufa.

Nátrium-hidroxid oldata (10 %), réz(II)-szulfát oldata (5 %), jódoldat (Lugol-oldat – 5 g jód, 10 g kálium-jodid és 85 cm3 víz), glükóz, szacharóz, keményítő és ismeretlen minta oldata.

Három kémcsőben ismert oldatokat találtok – a glükóz, a szacharóz és a keményítő oldatát, a negyedik kémcsőben ismeretlen oldat van. A tanár jóváhagyásával javasolja-tok és hajtsatok végre egy kísérletet, amellyel kimutatjátok a glükóz, a szacharóz vagy a keményítő jelenlétét az ismeretlen mintában.

reakcióminta

reakciók a CuSO4 és a NaOH oldatával reakció a jód oldatával

glükózszacharózkeményítőismeretlen szénhidrát

Az ismeretlen szénhidrát a ............................................................................... volt.

A ......................................................................................... reakcióval mutattuk ki.


Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Összefoglalás

A gyakorlat megnevezése8.6 Fehérjék I

Mutassátok ki a fehérjéket a tojásfehérjében.

4 kémcső, 3 kémcsődugó, kémcsőfogó, kémcsőállvány, pipetták vagy cseppen-tők, spirituszégő, gyufa.

Tojásfehérje oldat (fehérje 100 cm3 vízben), salétromsav oldat (5 %), nátrium-hid-roxid oldat (5 %), réz(II) szulfát oldat (5 %).

1. Négy kémcsőbe öntsetek 3 – 3 cm3 tojásfehérje oldatot.2. Az első kémcsőben lévő oldatot dugaszoljátok be és erősen rázzátok fel.3. A második kémcsőben lévő oldatot hevítsétek az égő lángjában.4. A harmadik kémcsőben lévő oldathoz öntsetek 2 cm3 HNO3 oldatot. A kémcsőt

dugaszoljátok be és rázzátok össze.5. A negyedik kémcsőben lévő oldathoz öntsetek 3 cm3 NaOH oldatot és 4 – 5 csepp

CuSO4 oldatot. A kémcsövet dugaszoljátok be, tartalmát rázzátok össze, tegyétek félre a kémcsőállványba és figyeljétek.

Mit észleltetek az első kémcsőben a tartalmát felrázva?

Mit észleltetek a második kémcsőben a hevítés során?

Mit észleltetek a harmadik kémcsőben a HNO3 oldat hozzáadása után?

Mit észleltetek a negyedik kémcsőben a NaOH és a CuSO4 oldat hozzáadása után?

A fizikai hatások (erős rázás, magas hőmérséklet) és a kémiai hatások (a savak hatása) következtében az első három kémcsőben ............................. csapadék vált ki.

A NaOH és a CuSO4 oldat hozzáadása után a negyedik kémcsőben megfigyeltük a .......................................................... változását. Ez a ............................................ jelenlétének a bizonyítéka a tojásfehérjében


8.7 Fehérjék II

Vonjátok ki a fehérjét a tejből és mutassátok ki

2 főzőpohár, mérőhenger, pipetták vagy cseppentők, szűrőtölcsér, szűrőkarika, szűrőpapír. Bunsen-állvány, kémcső, kémcsőállvány, üvegbot.

Tej, ecet, víz, nátrium-hidroxid oldat (5 %), réz(II)-szulfát oldat (5 %).

1. A főzőpohárba öntsetek 50 cm3 tejet.2. Öntsetek hozzá 5 cm3 ecetet és keverjétek meg.3. Állítsatok össze egy szűrőberendezést és a keletkezett csapadékot szűrjétek le.4. Vegyetek ki egy kevés csapadékot és üvegbottal helyezzétek a kémcsőbe. Öntse-

tek hozzá 3 cm3 NaOH oldatot és 5 – 6 csepp CuSO4 oldatot. A keveréket a kém-csőben keverjétek meg és figyeljétek meg (biuret-próba).

1. Figyeljétek meg az ecet hozzáadásakor bekövetkezett változásokat a tejben.

2. A szűrőpapírt vegyétek ki a szűrőtölcsérből és bontsátok szét. Írjátok le a szűrő-papíron lévő csapadék tulajdonságait.

3. Írjátok le a változásokat, amelyek a NaOH és a CuSO4 oldatot a csapadékhoz hozzáöntve bekövetkeztek.

Tüntessétek fel az ecet összetételét.

A tejből csapadékképző reakcióval ................................... kaptunk.A NaOH és a CuSO4 oldat hozzáadásával a csapadékhoz (biuret-próba) ............................... színt figyeltünk meg. Ez a .......................... jelenlétének a bi-zonyítéka.

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Kiegészítő feladat

Összefoglalás



8.8 Fehérjék III

Mutassátok ki a fehérjéket a hüvelyesekben

Dörzscsésze törővel, spatula, 3 kémcső, 3 kémcsődugó, kémcsőállvány, pipetták vagy cseppentők, spirituszégő, gyufa.

Borsó, szója, bab, nátrium-hidroxid oldat (5 %), réz(II)-szulfát oldat (5 %), víz.

1. A dörzscsészében külön-külön törjetek össze száraz borsó-, bab- és szójaszeme-ket (ha nagyon kemények, főzzétek meg őket). Az egyes liszteket szórjátok kém-csövekbe kb. 2 cm magasságig.

2. Mind a három kémcsőbe öntsetek 3 cm3 NaOH oldatot és 4 – 5 csepp CuSO4 oldatot. A kémcsöveket rázzátok fel, állítsátok őket kémcsőállványba és figyeljé-tek meg (biuret-próba).

Írjátok le a NaOH és a CuSO4 oldat hozzáadása után bekövetkezett változásokat

az 1. sz. kémcsőben ..........................................................................................

az 2. sz. kémcsőben ..........................................................................................

az 3. sz. kémcsőben ..........................................................................................

A borsó, a bab és a szójaszemekben jelen vannak a .........................................

A ............................................................................................ mutattuk ki őket.

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Összefoglalás



8.9 Zsírok

Vonjatok ki zsírokat a növényi magvakból és a zsírfolttal bizonyítsátok be a jelenlétüket.

Dörzscsésze törővel, szűrőpapírok.

Dió, napraforgó magvak, esetleg más olajos termések.

1. A dörzscsészében törjetek szét 3–4 szem diót.2. A széttört diót szórjátok szűrőpapírra, amelyet többször hajtsatok össze és

néhányszor jó erősen nyomjátok össze.3. A kísérletet ismételjétek meg a napraforgó magvaival, esetleg más termésekkel.

Írjátok le, mit figyeltetek meg a szűrőpapíron.

A dióban, a ............................................................................................. találhatók

Ezt a ............................................................... kialakulása igazolja a szűrőpapíron.

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Összefoglalás



8.10 Vitaminok

Mutassátok ki a C-vitamin jelenlétét a gyümölcsben.

Óraüveg, főzőpohár, mérőhenger, üvegbot, 4 kémcső, kémcsőállvány, pipetták vagy cseppentők, kés.

Kálium-permanganát oldata (1 %), kálium-ferricianid (vörös vérlúgsó) oldata (1 %), vas(III)-klorid oldata (1 %), univerzális indikátorpapír, aszkorbinsav (C-vita-min), citromszeletek, víz.

1. A főzőpohárban. 50 cm3 vízben feloldotok egy C-vitamin tablettát (100 mg).2. A kémcsőbe öntsetek 5 cm3-t ebből az oldatból.3. Univerzális indikátorpapírral mérjétek meg az oldat pH-ját.4. Két kémcsőbe öntsetek 5–5 cm3 kálium-permanganát oldatot.5. Az első kémcsőbe öntsetek kb. 5 cm3 C-vitamin oldatot és a második kémcsőbe

öntsetek 1 cm3 citromlevet.6. Keverjetek össze azonos térfogatú (2–2 cm3) kálium-ferricianid és vas(III)-klorid

oldatot. A keverékből 5–6 cseppnyit adjatok a citromszelethez és a C-vitamin oldatához.

1. Hogyan festődött meg az univerzális indikátorpapír a C-vitamin oldatában és a citromszeleten?

2. Írjátok le a kálium-permanganát oldatot tartalmazó kémcsövekben lejátszódott változásokat a C-vitamin és a citromlé hozzáadása után.

3. Írjátok le a C-vitamin oldatot tartalmazó kémcsőben és a citromszeleten lejátszó-dott változást a kálium-ferricianid és a vas(III)-klorid oldatának olajzöld színű keverékét hozzáöntve.

Mit állapítottatok meg az univerzális indikátorpapír színváltozásából?

Mit igazolnak a hasonló változások a C-vitamin oldatában és a citromlében a ká-lium-permanganáttal reagálva?

Mit igazolnak a hasonló változások a C-vitamin oldatában és a citromszeleten a kálium-ferricianiddal és a vas(III)-kloriddal reagálva?

Az univerzális indikátorpapír ................................ színe alapján megállapítottuk, hogy a C-vitaminnak savas tulajdonságai vannak.

A C-vitamin megtalálható a......................................................................................

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Feladat

Összefoglalás



8.11 Szappanok

Vizsgáljátok meg a szappan mosóhatását.

3 kémcső, 3 kémcsődugó, kémcsőállvány, pipetta, spatula, kés.

Szappan, desztillált víz, csapvíz, ásványvíz.

1. Az első kémcsőbe öntsetek 5 cm3 desztillált vizet, a másodikba 5 cm3 csapvizet, a harmadikba 5 cm3 ásványvizet.

2. Valamennyi kémcsőbe szórjatok fél kiskanál szappanreszeléket.3. A kémcsöveket dugaszoljátok be és jól rázzátok fel. Figyeljétek a szappanhab

képződését az egyes kémcsövekben.

Melyik kémcsőben keletkezett a legtöbb hab? ..................................................

Indokoljátok meg, miért volt eltérő a habképződés az egyes kémcsövekben (dönt-sétek el, melyik vízmintában volt a legtöbb oldott ásványi anyag).

A legtöbb hab a ................................. vizet tartalmazó kémcsőben képződött, a legkevesebb a ..................................... vizet tartalmazó kémcsőben. A mosásra tehát a legalkalmasabb a ................................... víz.

Győződjetek meg a szappan emulgeáló hatásáról.

2 kémcső dugóval, kémcsőállvány, pipetta, mérőhenger, spatula

Szappan, növényi olaj, víz.

1. Két kémcsőbe öntsetek kb. 1 – 1 cm3 növényi olajat.2. Az első kémcsőbe öntsetek 10 cm3 vizet.3. A másik kémcsőbe öntsetek 10 cm3 vizet és fél kiskanál szappanreszeléket.4. A kémcsöveket dugaszoljátok be és jól rázzátok össze. A kémcsöveket helyezzé-

tek a kémcsőállványba és figyeljétek meg.

Írjátok le a változásokat a kémcsőben közvetlenül a felrázást követően és 5 perc elteltével.

Indokoljátok meg a kémcsőben megfigyelt változásokat.

Meggyőződtünk róla, hogy a szappannak ............................................. hatása van.

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Feladat

Összefoglalás


Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Feladat

Összefoglalás


Állapítsátok meg szappanoldat pH-ját

Kémcsövek, kémcsődugók, kémcsőállvány, pipetta, spatula.

Szappan (különböző típusok), víz, univerzális indikátorpapír, fenolftalein oldat.

1. Kémcsőbe öntsetek 5 cm3 csapvizet és szórjatok bele fél kiskanál szappanreszelé-ket.

2. A kémcsövet dugaszoljátok be és oldjátok fel a szappant.3. Indikátorpapírral állapítsátok meg a szappanoldat pH-értékét.4. A szappanoldathoz a kémcsőben adjatok 3 – 4 csepp fenolftalein oldatot.5. A kísérletet ismételjétek meg más típusú szappannal is.

szappanminta az univerzális indikátorpapír színe

pH-érték a fenolftalein színe

Mit ad meg a pH-érték?

A szappanoldatok savasak vagy lúgos kémhatásúak? Állításotokat indokoljátok meg.

Feladat

Eszközök

Vegyszerek

Végrehajtás

Megfigyelés

Feladat

Összefoglalás

126

Közlekedés és üvegházhatás

Az Eurobarométer felmérés eredményeiből, amelyeket az Európai Bizottság 2011-ben hozott nyilvánosságra kitűnik, hogy az európaiak több mint kétharmada nagyon súlyos problémának tartja a klímaváltozást. Állapítsátok meg, milyen hatás-sal van a közlekedés az üvegházhatás kialakulására. Javasoljatok módszert a kipufo-gógázok kibocsátásának csökkentésére.

A kőolaj és a kőolajból készült termékek

Állapítsátok meg, milyen termékeket gyártanak a kőolajból. Miért hasznosak az ember számára? Hogyan szennyezheti a kőolaj bányászata, feldolgozása és szállítá-sa, valamint a belőle készült termékek alkalmazása a környezetet? Hogyan lehetne megelőzni ezeket a nemkívánatos folyamatokat?

Az ózonréteg és az ózonlyuk

Magyarázzátok meg az ózonlyuk keletkezésének az okait, soroljátok fel, milyen következményei lehetnek a földi életre. Környéketeken melyek azok az üzemek, ame-lyek hozzájárulnak az ózonréteg megbontásához és milyen módon? Javasoljatok mód-szereket ezek megakadályozására. A környéketeken működő üzemek is hozzájárulhat-nának ehhez? Miképpen? Ti miként mérsékelhetnétek az ózonréteg vékonyodását?

Az alkohol – az emberiség átka

Az alkohol függőséget okozó anyag, veszélyes méreg. Az ember könnyen, szinte észrevétlenül alkoholistává válhat. Először megszokásból iszik, később a test rászo-kik az alkoholra, szüksége van rá. Ez drog – ha az alkohol fogyasztása nem marad abba – az ember rászokik. Az alkoholfüggőség gyógyítása nehéz – az alkoholelvo-nó-kúra sikeressége csak 20 % körüli.

Állapítsátok meg az alkohol tulajdonságait. Miért kerülnek az emberek az alkohol hatása alá? Mit okozhat az alkohol nemcsak az alkoholistának, hanem a családjának is? Milyen tényezőktől függ az alkoholelvonó-kúra sikeressége?

Cukor Szlovákiában

A mindennapi életben a „cukor” megnevezéssel illetjük a jellegzetesen édes ízű, vízben jól oldódó fehér kristályos anyagot. A cukrot nálunk már régóta a cukorrépából gyártják, ezért répacukornak nevezik. A trópusi országokban a cukrot a cukornádból készítik, ezért nádcukornak nevezik. A nádcukor és a répacukor összetétele megegye-zik, ezért a kémiában mind a két cukorféleséget – függetlenül a származási helyüktől – szacharóznak nevezik.

127Projektjavaslatok

Állapítsátok meg, Szlovákia mely városaiban gyártanak cukrot és írjátok le a gyártási folyamatot. Mi a helyzet a cukorfogyasztással Szlovákiában és a világban? Vizsgáljátok meg a cukor szerepét az ember táplálkozásában és a túlzott cukorfo-gyasztás következményeit is.

A zsírok és helyük a táplálkozásunkban

Az emberi szervezet nem lehet meg zsírok nélkül, mivel sok fontos feladatot látnak el. A zsírok és olajok fogyasztásának hosszan tartó korlátozása az egészségünk szem-pontjából fontos zsíroldékony vitaminok – A, D, E, K – hiányában, a hormonszint ingadozásában és az általános ellenálló-képesség gyengülésében mutatkozik meg.a) Koleszterin az emberi szervezetben A koleszterin egy viszonylag bonyolult felépítésű, néhány széngyűrűt tartalmazó

zsírmolekula. A sejtfalak (sejtmembránok) fontos építő anyaga, a szervezetnek szük-sége van rá pl. a nemi hormonok és az epesavak képzéséhez. Nagyon leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy megkülönböztetünk „jó” (HDL) koleszterint és „rossz” (LDL) koleszterint. A „rossz” koleszterin megszaporodott mennyisége következtében lera-kódik az érfalakon, a „jó” koleszterinnek ellenkezőleg, védő szerepe van. Az ember vérében egyaránt mérik az LDL és a HDL koleszterin koncentrációját, és az teljes koleszterin mennyiséget is, amit a kétfajta koleszterin mennyiségéből számítanak ki. Az ajánlott koleszterin-koncentráció az ember vérében legfeljebb 5,20 mmol/l.

Állapítsátok meg a koleszterin hatását az ember egészségére és írjátok le, hogyan lehetne csökkenteni a koncentrációját a vérben.

b) Margarinok az étrendünkben 1869-ben III. Napóleon felszólította a francia vegyészeket, hogy készítsenek a

drága vaj helyett olcsóbb, kenhető étkezési zsírt. Az előállított zsírnak gyöngyház fényű, gyöngyszerű cseppjei voltak, ezért elnevezték margarinnak (görögül a margaritesz gyöngyöt jelent). Állapítsátok meg, hogyan gyártják jelenleg a mar-garint. Mi a szerepük a margarinoknak a táplálkozásunkban? Hasonlítsd össze a vaj és a margarin fogyasztásával kapcsolatos nézeteket.

Helyesen táplálkozunk?

A táplálkozás során leggyakrabban a következő hibákat követjük el: sokat eszünk, sok zsíros ételt fogyasztunk, sok édeset eszünk, sokat sózunk, kevés rostos anyagot és vitamint fogyasztunk. Egy héten át jegyezzétek fel, milyen ételt és italt fogyasz-totok. Állapítsátok meg, milyennek kell lennie a zsírok, a cukrok és a fehérjék ará-nyának a táplálékban. Keressetek a szakirodalomban vagy az interneten élelmiszer-piramist és hasonlítsátok össze a ti heti étrendetekkel. Hasonlítsátok össze a táplál-kozási szokásokat az osztályban a helyes táplálkozás elveivel. Véleményetek szerint milyen ételekből kellene többet, illetve kevesebbet fogyasztanotok. Indokoljátok meg. Ki a „vegetáriánus” és ki a „vegán”?

Egészséges napozás

A bőr az emberi test legnagyobb szerve. Védelméről elsősorban a napon való tartózkodás és mozgás idején kell gondoskodnunk. Miért mondjuk, hogy a napfény orvos? Mit ad a szervezetünknek és mikor ártalmas? Milyen típusú készítményeket használunk a napozással kapcsolatban? Mit jelent a védőfaktor száma? Miért fontos helyesen megválasztani a védőfaktort? Foglaljátok össze azokat az elveket, amelye-ket be kell tartanunk, ha azt szeretnénk, hogy a napozás a javunkra váljon.

128 Projektjavaslatok

Ne adjunk esélyt a drogoknak

A drog fogalma alatt minden olyan anyagot értünk, amely a szervezetbe jutva egy vagy több életfunkciót is megváltoztathat. A drog tehát nemcsak a heroin, a kokain, hanem a kávé, az alkohol és különböző más természetes anyag is. Emellett ide tarto-zik néhány szintetikus anyag és szerves oldószer is.

Vannak fiatalok, akik azt mondják: csak egyszer vagy kétszer kipróbálom a dro-got… Sokuk számára ez a vég kezdetét jelenti. A drogfogyasztás veszélye a függő-ség kialakulásában van. Adjatok tanácsokat, milyen tevékenységgel, vesszőparipák-kal lehet elejét venni az unalomnak. Mutassátok meg, miért nincs semmi keresniva-lója a drognak az ember életében. Mik a legális és az illegális drogok? Ismertek valakit a környezetetekben, aki rendszeresen drogozik? Ha igen, milyen drogot fogyaszt? Legálisat vagy illegálisat is? Mit gondoltok a drogfogyasztókról?

Tudjuk, hogy mit eszünk?

E 100, E 199 – efféle jelölések találhatók a különböző, elsősorban élelmiszeripa-ri termékeken. Ezek élelmiszeripari adalékanyagok, amelyeket tudatosan kevernek az élelmiszerekbe, hogy növeljék az tarthatóságukat, javítsák a külső megjelenésü-ket, az illatukat, a színüket, az ízüket, esetleg a tápértéküket. Az adalékanyagok nem új keletűek. Az emberek már az ókorban felismerték, hogy az elejtett állat húsa tovább tartósítható, ha besózzák.

Valójában mi rejlik a felsorolt anyagok mögött? Minden adalékanyaghoz egy kód van rendelve, amely „E”-betűből és háromjegyű számból áll – EXXX. Ennek a számnak az alapján csoportokba sorolják az adalékanyagokat, amelyeket nagyon sok országban elfogadnak és betartanak, beleértve az EU országait is.

Kód Csoport FunkcióE 100 – E 199 Élelmiszer-festékek Helyettesítik, kiegészítik vagy fokozzák az élelmiszerek színét.E200 – E299 Konzerváló anyagok Növelik az élelmiszerek tartósságát.E300 – E321 Antioxidánsok Meggátolják az oxidációs folyamatokat, pl. a zsírok avasodását, növelik az élelmi-

szerek tartósságát.E322 – E495 Emulgeátorok, stabilizátorok, zselésítő anyagok Hosszabb ideig biztosítják az élelmiszerek kívánt konzisztenciáját.E500 – E619 Savak, bázisok Szabályozzák a pH-t, az ízbeli tulajdonságokat és a színt, lazító hatásuk vanE620 – E637 Aromák, ízfokozók Javítják az élelmiszerek ízétE900 – E925 Egyebek

Feladatok:1. Az interneten és a szakirodalomban keressetek információkat az „E”-betűs anya-

gokról. Szakszerűen, hogyan nevezik ezeket az anyagokat?2. Állapítsátok meg az egyes „E”-ket konkrét élelmiszerekben, amelyeket fogyasz-

totok. Melyik élelmiszerekben van a legtöbb ártalmas „E”? Csoportosítsátok az egyes élelmiszereket a bennük lévő ártalmas „E”-k alapján.

3. Szervezzetek ankétot az iskolában ezzel a címmel: Tudjátok, mit jelentenek az „E”-betűk az élelmiszerekben?

4. Mi történne, ha az „E”-ket nem használnánk? Minden ember megélne a Földön?5. Szerkesszetek egy faliújságot ezzel a tartalommal: „E”-betűk körülöttünk – szük-

ségszerűség vagy fenyegetés?

129Projektjavaslatok

A műanyagok újrahasznosítása

Keressetek válaszokat a kérdésekre és munkátokat csoportosan prezentáljátok a többiek előtt.

Munkaleírás az „Újságíróknak”Képzeljétek magatokat az elszánt újságírók szerepébe, akik mindennek szeretné-

nek utána járni és feltárni a problémák gyökereit. A ti feladatotok lesz behatolni azokba a jelrendszerekbe, amelyekkel manapság szinte minden csomagoláson talál-koztok. Kevesen tudják, hogy mit is jelölnek az egyes jelek, és vajon a gyártók a megfelelő jeleket tüntetik-e fel. A ti feladatotok lesz feltárni az igazságot és megis-mertetni a világgal egy újságcikkben.

Feladatok:1. Nézzétek át a lakásban a különböző élelmiszercsomagolásokat, műanyagpalacko-

kat, dobozokat stb. Figyeljétek meg a különböző háromszögeket és hasonló jeleket.2. Ezeket a jeleket tépjétek le, esetleg másoljátok át egy papírlapra.3. Próbáljátok megállapítani, hogy az egyes jelek mit jelölnek és az adott csomago-

lással mit kellene tennetek.4. Próbáljátok megállapítani, hogyan kezelik a hulladékot alakhelyeteken.5. Rajzoljatok egy egyszerű képregényt – A műanyagpalackok életéből.6. Figyeljetek az osztályozott hulladékra és próbáljatok válaszolni a kérdésre: Mi

történik a műanyagpalackkal, amelyet a hulladékosztályozásra kijelölt konténer-be dobtatok.

7. Írjatok újságcikket, amelyben elmesélitek a projekt történetét.

Munkaleírás a „Detektíveknek”Feladat:

1. Állapítsátok meg az üvegpalackok és a műanyagpalackok előnyeit és hátrányait. A szerzett adatokat dolgozzátok fel egy táblázatban.

2. Hasonlítsátok össze egy műanyagpalack és egy üvegpalack életciklusát és próbál-játok meg ezt a két ciklust grafikailag ábrázolni.

3. Hogyan történik az üvegpalackok és a műanyagpalackok újrahasznosítása?4. Keressetek a környéketeken egy vállalatot, ahol újrahasznosítják a műanyagokat

és állapítsátok meg, hogy milyen termékeket gyártanak ott és milyen módszerrel.5. Milyen hosszú idő alatt bomlik el a természetben a papír, az üveg és a műanyag?6. Búvárkodjatok a történelemben és nyomozzátok ki, ki volt az első, aki műanyagot

készített és hogyan nevezte el.7. Hogyan gyártják a műanyagokat? Keressetek legalább két gyártási technológiát.

Munkaleírás az „Átlagpolgároknak”Ez a csoport képviseli az átlagpolgárokat, akik megpróbálják kiismerni magukat

a hulladékosztályozásban. A ti feladatotok lesz megállapítani, milyen típusú konté-nereket használnak országunkban az osztályozott hulladék tárolására, mi tartozik az egyes konténerekbe, illetve mit nem szabad egyáltalán beledobálni.

Feladatok:1. Milyen típusú konténerek vannak az osztályozott hulladék számára?2. Szerkesszetek egy táblázatot, amelyben lesz egy áttekintés a hulladékokról,

melyik tartozik és melyik nem az osztályozott hulladékok közé. Minden tételnél legalább öt példát nevezzetek meg.

130 Zárszó helyett

A kémia egy természettudomány, amely az anyagokat, a tulajdonságaikat és más anyagokká történő átalakulásukat (a kémiai reakciókat) vizsgálja.

A kémia megkönnyíti az életünket, minden lépésnél

találkozunk vele.A vegyipar termékei nélkül nem tudnánk meglenni, na-

ponta használjuk ezeket.

A kémiai nemcsak körülöttünk van, hanem bennünk is. A természetes szerves anyagok részt vesznek a élőlények felépítésében és életfolyamataiban.

131Zárszó helyett

Mindnyájunktól függ, hogy milyen környezetben fogunk élni és az utánunk jövő nemzedékek.A természetvédelem időszerű téma, amellyel jobb korábban foglalkozni, mint amikor már késő lesz.

A tanítási órákon sok kémiai ismeretre tettetek szert. Használjátok fel őket, hogy tisztább és szebb legyen a környezetünk.

Ezzel hozzájárultok kék bolygónk valamennyi élőlényének jobb életminőségéhez.

Korlátozzuk a hulladék mennyiségét (komposztáljunk, vásároljunk kevesebbet), újrahasznosítsunk, használjuk ki a napenergiát, a szélenergiát, a vízi energiát, a biofűtőanyagokat.

132


2.9.1 Anyagmennyiség és moláris tömeg (2.1., 2.2. rész)

1. a) A nagy mennyiségű részecske kifejezésére bevezették az anyagmennyiséget.b) Az anyagmennyiség megadja a részecskék számát (atomokét, molekulákét,

ionokét) az anyagban. Jele: n.c) Az anyagmennyiség egysége a mól, jele mol.

2. a) A moláris tömeg egy mennyiség, amelynek jele: M.b) A vegytiszta A anyag moláris tömegét úgy számítjuk ki, hogy elosztjuk az A

anyag tömegét az anyagmennyiségével.c) A moláris tömeg egysége a gramm per mól, jele: g/mol.d) A moláris tömeg megadja a vegytiszta anyag részecskéinek egy mólnyi tömegét.

3. a) A kémiai elemek atomjainak moláris tömege az elemek periódusos tábláza-tában és a kémiai táblázatokban találhatók.

b) A vegyületek moláris tömegét megkapjuk, ha összeadjuk a vegyületet alko-tó elemek atomjainak moláris tömegeit megszorozva az atomok számá-val a képletben.

4. a) 2Al + 3Cl2 2AlCl3

b) 2 alumíniumatom reagál 3 klórmolekulával, miközben 2 molekula alumíni-um-klorid keletkezik. 2 mól alumíniumatom reagál 3 mól klórmolekulával, miközben 2 mól alumínium-klorid molekula keletkezik.

c) 1,5 mól. 5. a) 22,99 g/mol, b) 28,09 g/mol, c) 30,97 g/mol, d) 65,38 g/mol. 6. a) 48,00 g/mol, b) 108,02 g/mol, c) 98,09 g/mol, d) 106,88 g/mol. 7. 2-szer. Az oxigénmolekula (O2) két oxigénatomból (O) áll. 8. A mól az anyagmennyiség egységének a neve, a mol pedig a jele. 9. a) 28,02 g, b) 1,01 g, c) 220,05 g, d) 14,01 g. 10. 333,2 g. 11. a) 0,62 mól, b) 5,0 mól 12. a) 2,5 mól, b) 0,25 mól 13. a) 1,204 · 1024 O-atom, b) 6,022 · 1023 O2-molekula. 14. a) 1,204 · 1024 O-atom, b) 6,022 · 1023 C-atom, c) 6,022 · 1023 CO2-molekula. 15. 3,21 · 1021. 16. M = 207,2 g/mol, ólom.

133Kérdések és feladatok megoldása

2.9.2 Az oldatok összetételének a jellemzése.Tömegtört (2.4. rész)

1. a) Az oldatban található oldott anyag mennyiségének (az oldat összetételének) a jellemzésére a tömegtört mennyiséget használják.

b) A tömegtört egy mennyiség, jele w.c) Az A oldott anyag tömegtörtjét az oldatban úgy számítják ki, hogy elosztják

az A oldott anyag tömegét az oldat tömegével. Ezt dimenzió nélküli szám-ként adják meg vagy százalékokban.

d) A tömegtört százalékokban megadott értéke számszerűleg megegyezik az oldott anyag tömegével (grammokban) 100 g oldatban.

2. b) c)

3. w = 0,025 = 2,5 % 4. w = 0,1 = 10 % 5.

Az oldott anyag tömegtörtje

Az oldott anyag tömege

Az oldószer tömege

Az oldat tömege

0,13 = 13 % 15 g 100 g 115 g0,05 2,5 g 47,5 g 50 g

0,05 = 5 % 25 g 475 g 500 g0,12 = 12 % 12 g 88 g 100 g

20 % 10 g 40 g 50 g 6. 200 g 7. 90 g só a 1910 g víz. 8. w = 0,4 = 40 %. 9. 0,6 kg cukor a 900 cm3 víz. 10. 65 g só a 1235 cm3 víz. 11. 50 nap. 12. 64,8 g.

2.9.3 Az oldatok összetételének jellemzése.Az anyagmennyiség-koncentráció (2.6. rész)

1. a) Az anyagmennyiség-koncentráció (anyagkoncentráció, koncentráció) egy mennyiség, jele c.

b) Az A oldott anyag koncentrációját úgy számítjuk ki, hogy elosztjuk az A anyag anyagmennyiségét az oldat térfogatával.

c) A koncentráció egység a mól per dm3, jele mol/dm3.d) A koncentráció megadja az oldott anyag anyagmennyiségét 1 dm3 oldatban.

2. 0,14 mol/dm3. 3. 13,8 g. 4. 4 g. 5. 0,2 mol/dm3.

134 Kérdések és feladatok megoldása


3.6.1 Szén és szervetlen vegyületei (3.1. rész).Szén és szerves vegyületei (3.2. rész)

1. a) A szén fontos kémiai elem. Különböző módosulatokban fordul elő: grafit, gyémánt, fullerén. A leggyakrabban a kőszénben található.

b) A szén jelentős szervetlen vegyületei: szén-dioxid, karbonátok, hidrogén-kar-bonátok.

c) A szerves vegyületek azok, amelyekben kötött szénatomok és hidrogénato-mok találhatók, tartalmazhatnak oxigén-, nitrogén-, foszfor-, kén-, halogén-atomokat (fluort, klórt, brómot, jódot) is.

d) A szerves anyagok jellemző tulajdonsága a gyúlékonyság. 2. 2. periódus, 14. csoport (IV. A csoport). 3. A szénatom vegyjele, rendszáma 6. 4. A gyémánt – vágásra és fúrásra, az ékszeriparban, a grafit – ceruzák, tűzálló

anyagok gyártására, a fullerén – elektrotechnikai alkatrészek, nagyon könnyű és szilárd anyagok előállítására.

5. Állati (aktív) szén. 6. A szén-dioxidot tartalmazó tűzoltó készülék „hóval” vonja be az égő felületet.

Nem gyúlékony, nagyobb a sűrűsége a levegőnél és megakadályozza, hogy a levegő oxigénje eljusson az égő anyaghoz.

7. 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O „A tészta felemelkedését” az egyik bomlástermék – a szén-dioxid okozza. 8. Például homokkal. 9. Korom (szén).

3.6.2 Szerves vegyületek és szerves kémia (3.3. rész).A szénatom különlegessége.Kémiai kötések a szerves vegyületekben (3.4. rész)

1. a) A szerves kémia a szénvegyületek kémiája.b) Az anyagok történelmi felosztása szervetlen és szerves vegyületekre annak

ellenére fennmaradt, hogy mindkét csoportra ugyanazok a kémiai törvények érvényesek.

c) A szén vegyületei mindig négy vegyértékű.d) A szénatomok láncokat alkothatnak, amelyek lehetnek: nyíltak, zártak,

lineárisak, elágazók.e) A szénatomok között lehetnek: egyes, kettős, hármas kovalens kötések.

2. Mert a szerves anyagok száma óriási. 3. b), c). 4. a) Víz és szén-dioxid. b) H és C. c) Felbomlott szénre és vízre. 5. Szervetlen anyagok: só, szódabikarbóna, ásványvíz.

Szerves anyagok: cukor, tojás, olaj. 6. Egyetlen elem sem alkot annyi vegyületet, mint a szén. 7. A szénatom utolsó héján 4 elektron található, amelyet a 4 kötés kialakítására

használ. 8. Nem képes, mert 4-nél több kötéssel kellene kapcsolódnia.


9. a) CC C C b) C CC

CC

c) C C C C C C d) C C C

4 Szénhidrogének

4.9.1 Kőszén, kőolaj és földgáz – szénhidrogénforrások (4.1. rész). Kőszén, kőolaj, földgáz és a környezet (4.2. rész). Mik a szénhidrogének? (4.3. rész)

1. a) A kőszén, a kőolaj és a földgáz a szénhidrogének természetes forrásai.b) A kőszén, a kőolaj és a földgáz nem megújuló energiaforrások.c) A szénhidrogének a szén és a hidrogén biner vegyületei.d) A metánt, az etánt, a propánt, a butánt a földgázból és a kőolaj feldolgozása

során nyerik. Mint nagy fűtőerejű ökológiai fűtőanyagokat alkalmazzák őket. 2. Az SZK-ban nincsenek feketeszénkészletek. A barnaszéntelepek – pl. Nováky,

Cígeľ. Handlová. 3. a), d). 4. Az Arab-félszigeten. Csővezetékeken (kőolajvezetékeken) szállítják vagy eljut-

tatják a kikötőkbe, ahonnan tankerekkel biztosítják a szállítást. 5. Oroszországból. Pozsonyban (Bratislava) – Slovnaft. 6. Kb. 159 l. 7. A gáz égésekor, ha nincs elegendő oxigén, mérgező szén-monoxid gáz képződhet. 8. Nem gyújthatjuk meg a gyufát. A metán és a levegő elegye robbanékony. 9. Meg nem újuló források – kőszén, kőolaj és a földgáz, megújuló források – Nap,

víz, szél. 10. A metán fő alkotórésze a földgáznak, a bányalégnek (sújtólégnek) és a biogáznak.

A szerves anyagok rothadásakor is képződik a mocsarakban, a nagyon szennyezett vízben és a hulladéklerakókban. Fűtőanyagként használják a háztartásokban és az iparban, tiszta szenet és egyéb anyagokat állítanak elő belőle. A kellemetlen szagú anyagokat azért adják hozzá, hogy érezni lehessen az esetleg szivárgó földgázt.

11. CO2. 12. A telített szénhidrogének molekuláiban csak egyes kötések vannak, a telítetlen

szénhidrogéneknek többszörös kötései is vannak.

13. CCH

H

H

HH H CH3 CH3 C2H6

14. Szén és hidrogén.

4.9.2 Alkánok (4.4. rész). Alkének (4.5. rész). Alkinek (4.6. rész). Arének (4.7. rész)

1. a) Az alkánok szénhidrogének, amelyek nyílt szénláncaiban csak egyszeres kötések találhatók. A legegyszerűbb alkán a metán.

b) Az alkének szénhidrogének, amelyek nyílt szénláncaiban kettős kötés van. A legegyszerűbb alkén az etén.

c) Az alkinek szénhidrogének, amelyek nyílt szénláncaiban hármas kötés van. A legegyszerűbb alkin az etin (acetilén).

d) Az arének aromás gyűrűjű szénhidrogének.


2. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 3. Telített szénhidrogének: alkánok (metán, etán, propán, bután).

Telítetlen szénhidrogének: alkének (etén), alkinek (etin). 4. A benzin szénhidrogének keveréke. A kőolaj lepárlásával állítják elő. Minél nagyobb

a benzin oktánszáma, annál jobb minőségű. 5. a), d). 6. Metán – gáz – CH4 – alkán – fűtőanyag; etén – gáz – C2H4 – alkén – műanyag-

gyártás; etin – acetilén – gáz – C2H2 – alkin – hegesztés – műanyaggyártás; benzol – folyadék C6H6 – arén – oldószer – műanyaggyártás.

7. Etén. 8. Polimerizáció. 9. c), d). 10. A színt a reakció másik terméke – a kalcium-hidroxid okozta. 11. A metánmolekulában csak egy szénatom van, ahhoz, hogy kettős kötéssel kap-

csolódjon, egy másik szénatomnak is jelen kellene lennie. 12. A következő alkánnak eggyel több CH2 csoportja van.


5.4.1 Mik a szénhidrogén-származékok? Halogénszármazékok (5.1. rész)

1. a) A szénhidrogén-származékok olyan vegyületek, amelyek a szénhidrogének-ből vezethetők le, ha egy vagy több hidrogénatomjukat más atommal vagy atomcsoporttal helyettesítjük.

b) A szénhidrogén-származékok a legelterjedtebb szerves vegyületek közé tar-toznak.

c) A halogénszármazékok molekulájában halogénatom található.d) A kloroform (triklór-metán) a halogénszármazékok közé tartozik. Cl funk-

ciós csoportot tartalmaz.e) A freonok halogénszármazékok, amelyekben legalább két halogénatom

található, miközben az egyik atom fluor. 2. A szénhidrogéncsoport (szénhidrogéngyök) a szénhidrogén-molekulának az a

része, amely visszamarad egy hidrogénatom elszakítása után. A funkciós csoport egy atom vagy atomcsoport, amely rákapcsolódik a szénhidrogéncsoportra.

3. CH3Cl, klórmetán. 4. Az etán szénhidrogénből halogénszármazék úgy keletkezik, hogy az egyik hid-

rogénatomot klóratommal helyettesítik. 5. b), c). 6. A halogénszármazékok a természetben nem képesek természetes úton lebomlani.

Szennyezhetik a felszín alatti vizet és az ivóvizet. Bekerülnek a táplálékláncba és sok évig megőrzik hatásukat.

7. A freonok halogénszármazékok, amelyek legalább két különböző halogénatomot tartalmaznak, ezek közül az egyik mindig fluor. A freonok is felelősek az ózon-pajzs elvékonyodásáért és az ózonlyuk kialakulásáért.

8. b). 9. a), b), d).


5.4.2 Oxigénszármazékok (5.2. rész)

1. a) Az oxigénszármazékok molekulájában oxigénatom van.b) A metanol, az etanol, az aceton, az ecetsav és a hangyasav az oxigénszár-

mazékok közé tartozik.c) Azokat az oxigénszármazékokat, amelyek OH (hidroxil) funkciós csoportot

tartalmaznak, alkoholoknak nevezik (pl. metanol, etanol).d) A COOH (karboxil) funkciós csoportot tartalmazó oxigénszármazékokat

karbonsavaknak nevezik (pl. ecetsav, hangyasav).e) A OC (karbonil) funkciós csoportot tartalmazó oxigénszármazékokat

karbonil vegyületeknek nevezik (pl. aceton). 2. a) Szén-dioxid.

b) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Fehér kalcium-karbonát csapadék keletkezett.c) Felszabadul.

3. a) Színtelen gyúlékony folyadékok, vízben oldódnak, mérgezőek. Oldószerként és vegyszerek előállítására használják őket.

b) Színtelen, illékony és nagyon gyúlékony, jellegzetes szagú, mérgező folya-dék, kiszárítja a bőrt és kábítóan hat. A festékek hígítására, oldószerként, festékek, lakkok, oldószerek előállítására használják.

c) Színtelen, gyúlékony folyadékok, maró hatásúak. A hangyasavat a vízkő eltávolítására, a bőrök feldolgozására, konzerválásra (pl. a siló készítésére) használják. Az ecetsavat oldószerként, a műanyaggyártásnál mint nyersanya-got, valamint a bőrök feldolgozásánál használják. Az ecetsav 8 %-os oldata az étkezési ecet.

4. A metanol – CH3OH – alkohol – folyadék – vakságot okoz; etanol – CH3CH2OH – alkohol – folyadék – előfordul pl. a sörben; aceton – CH3COCH3 – karbonil-ve-gyület – folyadék – a testben képződik a szervezet dehidratációjakor; hangyasav – HCOOH – metánsav – karbonsav – folyadék – a hangya méreganyagának a része; ecetsav – CH3COOH – etánsav – karbonsav – folyadék – híg oldata az ecet.

5. a) CH3–OH, metanol, b) CH3–COOH, etánsav, c) CH3Br, brómmetán. 6.

Szénhidrogén OxigénszármazékAlkohol Karbonsav

név képlet név képlet név képletmetán CH4 metanol CH3OH metánsav HCOOHetán CH3CH3 etanol CH3CH2OH etánsav CH3COOHpropán CH3CH2CH3 propanol CH3CH2CH2OH propánsav CH3CH2COOHbután CH3CH2CH2CH3 butanol CH3CH2CH2CH2OH butánsav CH3CH2CH2COOH

7. Szerves, szénhidrogén-származékok, alkánok, alkének, alkinek, halogénszármazé-kok.

8. Az alkohol fogyasztása károsítja az ember pszichikai és fizikai egészségét is. 9. Metanol, CH3–OH. 10. Az alkohol meghosszabbítja a reakcióidőt. 11. A szövegben fel voltak sorolva a fizikai betegségek, hiányoznak a pszichikai

betegségek. 12. Nitroglicerin. 13. Karamell.


14. 80 g ecetsav és 992 g víz. 15. Butánsav, CH3 COOHCH2 CH2 .


6.8.1 Mik a természetes anyagok? (6.1. rész)Szénhidrátok (6.2. rész). Zsírok (6.3. rész)

1. a) A természetes anyagok szerves anyagok, amelyek részt vesznek az élőlények felépítésében és életfolyamataiban. A legjelentősebb természetes szerves anyagok a szénhidrátok, a zsírok, a fehérjék, a nukleinsavak.

b) A szénhidrátok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei.c) A szénhidrátok a szervezet egyik fő energiaforrásai és energia tartalékai, a

sejtek építőkövei.d) A glükóz és a fruktóz egyszerű szénhidrátok (monoszacharidok). Az össze-

tett szénhidrátok közé tartozik a szacharóz (oligoszacharid) és a poliszacha-ridok – a keményítő, glikogén és a cellulóz.

e) A zsírok a szén, a hidrogén és az oxigén vegyületei.f) A zsírok a szervezet számára energiaforrást jelentenek, a sejtek építőkövei,

hőszigetelő réteget képeznek, fontos biológiai anyagok oldódnak bennük (pl. bizonyos vitaminok, hatóanyagok).

2. A természetes anyagok szerves vegyületek, amelyek részt vesznek az élőlények felépítésében és életfolyamataiban. Közéjük tartoznak a szénhidrátok, a zsírok, a fehérjék, a nukleinsavak.

3. Ahhoz, hogy a reakció végbemenjen, szükség van a napfény hatására és a klo-rofill zöld levélfesték jelenlétére. Fotoszintézis.

4. A szénhidrátok szénből, hidrogénből és oxigénből felépülő szerves vegyületek. Az élőlények számára az egyik fő energiaforrást és tartalékenergiát jelentik, a sejtek építőanyagai.

5. A trópusi őserdőben a növények gyorsabban nőnek, mint hidegebb térségekben. Hőmérséklet.

6. Gyors energiaforrásként szolgál. 7. Inzulin. 8. A ragasztók gyártásában, az élelmiszeriparban pl. mint sűrítő és töltelékanyag, a

mártások, instant keverékek, tejipari termékek gyártásában. 9. A glükózra. Nem. Kérődzők – pl. a szarvasmarhák. 10. b), d). 11. A zsírok szénből, hidrogénből és oxigénből álló szerves vegyületek. Az élőlé-

nyek számára energiaforrást jelentenek, a sejtek építőanyagai, hőszigetelő réte-get képeznek, fontos biológiai anyagok oldódnak bennük (pl. bizonyos vitami-nok, hatóanyagok). A többszörös kötések jelenlététől.

6.8.2 Fehérjék (6.4. rész). Biokatalizátorok (6.5. rész).Egészséges táplálkozás (6.6. rész)

1. A fehérjék szénből, hidrogénből, oxigénből és nitrogénből álló vegyületek, olykor ként is tartalmaznak. A fehérjék minden sejt alapvető építőanyagai, részei az enzi-meknek, a hormonoknak, az ellenanyagoknak és a hemoglobinnak.

2. Növényi eredetűek – a borsóban, a lencsében, a babban; állati eredetűek – a hús-ban, a tejben, a tojásban.

3. a), b), d).


4. A biokatalizátorok olyan anyagok, amelyek befolyásolják az anyagcserét az élő-lényekben. Ezek enzimek, vitaminok és hormonok.

5. Az enzimek makromolekuláris anyagok, amelyek alapvető összetevői a fehérjék. Befolyásolják a legtöbb kémiai reakciót a szervezetben.

6. Magasabb hőmérsékleten a fehérjék kicsapódnak – megváltozik a fehérjék szer-kezete. A fehérjék elveszítik biológiai aktivitásukat, ami anyagcserezavarokhoz és végül akár halálhoz is vezet.

7. A jódot a konyhasóba adagolják, a tengeri halakban is előfordul. 8. Zsíroldékonyak – A, D, E, K és vízoldékonyak – C, B. 9. Zöldség (pl. paprika, káposzta, burgonya) és gyümölcs (pl. csipkebogyó, fekete

ribizli). Hiány – csökkent ellenálló-képesség, fáradtság, vérképzés zavara, nehe-zen gyógyuló sebek, skorbut – az íny vérzése és gyulladása.

10. Kis darabokra harapva megnövekszik a felszín, jobban hasznosíthatók a táplálék tápanyagai és a kémiai reakciók (emésztés) gyorsabban végbemennek.

11. a) Banán, szőlő, burgonya, rizs, b) disznózsír, olaj, c) tojás, sovány hús, tej.


7.8.1 Műanyagok és szintetikus szálak (7.1. rész). Tisztító- és mosószerek (7.2. rész). Kozmetikumok (7.3. rész)

1. A műanyagok mesterségesen előállított makromolekuláris anyagok. A legjelen-tősebb műanyagok közé tartozik a polietilén (PE), a polivinil-klorid (PVC) és a polisztirol (PS). Az emberi tevékenység számos ágában alkalmazzák ezeket – pl. edények, csomagolóanyagok, zsákok, padlóburkoló anyagok, műanyagablakok készülnek belőlük.

2. A szintetikus szálakat a természetes szálak helyett alkalmazzák. Leggyakrabban a poliészteralapú (terilén) és a poliamidalapú (pl. szilon, nejlon) szálakat alkalmazzák.

3. Az újrahasznosítás (recycling) a hulladék ismételt felhasználása. Kíméli a termé-szeti forrásokat, csökkenti az energiafogyasztást, a hulladék mennyiségét és a környezetszennyezést.

4. a) PVC, b) PE, c) terilén, d) PS. 5. a) nCH2 CH Cl

n

CHCH2

Cl

b) nCF2 CF2 n

CCF

F F

F 6. A kemény vízben a szappan reakcióba lép a jelen lévő sókkal és kicsapódik, ez

kellemetlenül hat a szövetre, növekszik a szappanfogyasztás. 7. A BIO mosóporban lévő enzimek elbontják a fehérjéket – tehát kedvezőtlenül

hatnak a bőrre, a selyemre és a gyapjúra is. 8. Alkotórészük a fehérjék is, amelyek lebomlanak. 9. Olyan anyagok, amelyek csökkentik a víz felületi feszültségét. 10. A szappanoktól eltérően a szaponátok nehezen bomlanak el és szennyezik a ter-

mészetet. 11. A kozmetikumok elsősorban a mindennapok higiéniai kellékei, tehát a pipere-

szappanok, fogkrémek, testápoló krémek, borotválkozó szerek vagy samponok. Víz, alkohol, zsírok, viaszok és olajok.


7.8.2 Peszticidek (7.4. rész). Gyógyszerek (7.5. rész). Emberre veszélyes anyagok (7.6. rész)

1. A peszticidek a mezőgazdaságban és az erdőgazdálkodásban a növényi betegsé-gek, az állati kártevők és a gyomok ellen alkalmazott növényvédő szerek. Hasz-nálatuk révén növekednek a terméshozamok, csökkennek a tárolási veszteségek. A peszticidek használata azonban az ökológiai egyensúly felbomlását vonja maga után. Hatásuknak ki van téve a víz, a talaj, a levegő és az élőlények is. Bekerülnek az élelmiszerláncokba, felhalmozódnak az állatok szervezetében és veszélyesek az ember számára is (allergiát, rákot okozhatnak).

2. a), c). 3. A gyógyhatású anyagok a gyógyítást, a diagnózis felállítását vagy a betegségek meg-

előzését szolgálják. Az analgetikumok – fájdalomcsillapítók, az antipiretikumok – lázcsillapítók, az antibiotikumok – a bakteriális betegségek ellen használatosak.

4. A gyógyszerek gyógyhatású anyagokból és adalékanyagokból állnak. Készülnek folyékony (injekciók és infúziók, szörpök, cseppek), szilárd (porok, tabletták, pasztillák, kapszulák) vagy más formában (zsírok, krémek, sprayek, tapaszok).

5. Az antibiotikumokat orvos írja fel, és a baktériumok okozta betegségek ellen használják azokat. Fontos betartani az előírt adagolást és minden esetben be kell szedni a teljes adagot. Az antibiotikumok gyakori alkalmazása baktériumrezisz-tenciát okoz – a kórokozók ellenállókká válnak az antibiotikumokkal szemben.

6. c). 7. A drog olyan anyag, amely a szervezetbe kerülve egy vagy több funkcióját is

képes megváltoztatni. Pszichikai (lelki) és fizikai (testi) változásokat okoz. Kihat a központi idegrendszerre és képes függőséget kiváltani. A drogfüggőség foko-zatosan alakul ki. Először a pszichikai függőség alakul ki, amely arra készteti az embert, hogy drogozzon. Amikor a szervezet megszokja a drogot és bevonja az anyagcseréjébe is, kialakul a fizikai függőség. Ez elvonási tünetekkel is jár, ha nem kerül a szervezetbe drog. Gyakran halállal végződik.

8. b). 9. Ha egy nem dohányzó füstös helyiségben tartózkodik, ugyanolyan kockázatnak

van kitéve, mint a dohányos. 10. a) Tenzid – felületaktív anyag, a többi peszticid.

b) Arzén – kémiai elem, a többi gyógyszercsoport.c) Inzulin – hormon, a többi drog.

11. A levegőt a gépjárművek kipufogógázai, a hőerőművek füstgázai, az ipar, a bomló hulladéklerakók szennyezik. A vizet és a talajt főleg a kőolaj termékek, a nehéz fémek vegyületei, a peszticidek és a műtrágyák szennyezik. Ezek az anyagok első-sorban az ipari és a mezőgazdasági termelés során, a hulladéklerakókból, de a háztartási hulladékból is bekerülhetnek a vízbe és a talajba. Bizonyos idegen anya-gok kedvezőtlenül hatnak az emberek egészségére és az ökológiai egyensúlyra. Súlyos emberi betegségek okozói lehetnek, mint pl. az allergia, rák.

12. Ha mérgező anyagokkal érintkezünk, azonnal kémiai védőeszközöket kell hasz-nálnunk (védő álarcot, gumikesztyűt, csizmát, köpenyt) és ha lehet, el kell hagy-ni a szennyezett területet.

141

1. Daučík, K., Lisá, M., Kordík, D., Daučík, P.: Chemické laboratórne tabuľky pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia chemické a gymnáziá. 1. vyd. Bratislava : Alfa, 1984, 328 o.

2. Ganajová, M., Kalafutová, J., Müllerová, V., Siváková, M.: Projektové vyučova-nie v chémii. 1. vyd. Bratislava : ŠPÚ, 2010, 144 o. ISBN 978-80-8118-058-3

3. Greb, E., Kemper, A., Quinzler, G.: Chémia pre základné školy. 1. vyd. Bratisla-va : SPN, 1995, 240 o. ISBN 80-08-02291-4

4. Held, Ľ. a kol.: Teória a prax výchovy k zdravej výžive v školách. 1. vyd. Brati-slava : VEDA, 2006, 170 o. ISBN 80-8082-077-5

5. Hojerová, J.: Kozmetická chémia na prahu tretieho tisícročia. Dostupné na inter-nete: http://www2.statpedu.sk/buxus/spu/Chemia/Zubna_pasta/Chemia_a_bio-logia_v_kozmetike_.doc [cit. 2011-12-29]

6. ISCED 2. Štátny vzdelávací program, chémia. Bratislava : ŠPÚ, 2009

7. Melicherčík, M., Melicherčíková, D.: Vplyv prostredia a účinky látok na ľudský organizmus. 1. vyd. Banská Bystrica : Fakulta prírodných vied UMB, 2010, 346 o. ISBN 978-80-557-0005-2

8. Šulcová, R., Pisková, D.: Přírodovědné projekty pro gymnáziá a střední školy. 1. vyd. Praha : Univerzita Karlova, 2008, 146 o. ISBN 978-8086561-66-0

9. Vicenová, H.: Chémia pre 8. ročník základnej školy a 3. ročník gymnázia s osem-ročným štúdiom. 1. vyd. Bratislava : EXPOL PEDAGOGIKA, 2011, 120 o. ISBN 978-80-8091-223-9

10. Vicenová, H., Zvončeková, V., Adamkovič, E., Romanová, D.: Chémia pre 7. ročník základných škôl a 2. ročník gymnázií s osemročným štúdiom. 1. vyd. Bra-tislava : EXPOL PEDAGOGIKA, 2010, 80 o. ISBN 978-80-8091-218-5

11. http://www.alkoholizmus.info/deti-a-alkohol.html [cit. 2011-12-30]

12. http://www.ateam.zcu.cz/plasty.pdf [cit. 2011-12-29]

13. http://www.kardioklub.biznisweb.sk/o-zivotosprave/o-vitaminoch/co-su-vitami-ny/ [cit. 2011-12-29]

14. http://www.medicus.sk/FAQ/drogy.htm#3 [cit. 2011-12-30]

15. http://www.separujodpad.sk/index.php/samosprava/udalosti/267-vedeli-ste-ze.html [cit. 2012-02-21]

142

Aaceton – acetón 66alkánok – alkány 54alkének – alkény 56alkinek – alkíny 57alkoholizmus – alkoholizmus 105alkoholok – alkoholy 66, 68antibiotikumok – antibiotiká 103anyagmennyiség – látkové množstvo 16anyagmennyiség-koncentráció – kon-

centrácia látkového množstva 28anyagok – látky

anyagok (ásványi) – minerálne 88anyagok (természetes) – prírodné 76

arének – arény 58

Bbenzin – benzín 55benzol – benzén 58biokatalizátorok – biokatalyzátory 86bután – bután 52, 55

Ccellulóz – celulóza 79

Ddohány – tabak 105dohányzás – fajčenie 105drogok – drogy 104

drogok (illegális) – nelegálne 105drogok (legális) – legálne 105

Eecetsav – kys. octová (etánová) 66, 59enzimek – enzýmy 84etán – etán 52etanol – etanol 66, 68etén – etén 56etin – etín (acetylén) 57

Ffájdalomcsillapítók – analgetiká 103fehérjék – bielkoviny 76, 84, 88fotoszintézis – fotosyntéza 77földgáz – zemný plyn 50freonok – freóny 65fruktóz (gyümölcscukor) – fruktóza 78fullerén – fulerén 38

Gglikogén – glykogén 79glükóz (szőlőcukor) – glukóza 78gombaölő szerek – fungicídy 102grafit – grafit 38gyémánt – diamant 38gyógyszerek – lieky 103gyomirtók – herbicídy 102

Hhalogénszármazékok – halogénderiváty

54hangyasav – kyselina mravčia (metáno-

vá) 66, 69hatóanyagok – liečivá 103hormonok – hormóny 86

Kkarbonil-vegyületek – karbonylové zlú-

čeniny 66, 68karbonsavak – karboxylové kyseliny 66,

69keményítő – škrob 79kémiai egyenletek – chemické rovnice

12, 13kémiai reakciók – chemické reakcie 12,

13kiindulási anyagok – reaktanty 12, 13kloroform – chloroform 65koleszterin – cholesterol 82

kozmetikumok – kozmetické prípravky 100

kőolaj – ropa 50kőszén – uhlie 38, 50

Llázcsillapítók – antipyretiká 103

Mmetán – metán 52metanol – metanol 66moláris tömeg – molárna hmotnosť 18műanyagok – plasty 56, 95

Nnejlon – nylon 95nikotin – nikotín 105növényvédő szerek – pesticídy 102nukleinsavak – nukleové kyseliny 76

Ooldat – roztok 10oldékonyság – rozpustnosť 11oxigénszármazékok – kyslíkaté deriváty

66

Ppolietilén – polyetylén 94polimerizáció – polymerizácia 56polisztirol – polystyrén 95polivinil-klorid – polyvinylchlorid 94propán – propán 52

Rrépacukor – sacharóza 78rovarölőszerek – insekticídy 102

Szszaponátok – saponáty 99szappanok – mydlá 99szén – uhlík 38szén-dioxid – oxid uhličitý 39szénhidrátok – sacharidy (cukry) 76, 77,

88szénhidrogének – uhľovodíky 52szénhidrogén-származékok – deriváty

uhľovodíkov 54szénláncok – uhlíkové reťazce 44szerves kémia – organická chémia 42szilon – silon 95szintetikus szálak – syntetické vlákna 95

Ttáplálék – výživa 88terilén – tesil 95termékek – produkty 12, 13tömegtört – hmotnostný zlomok 23

Uújrahasznosítás – recyklácia 97

Vvegyjel – chemická značka 18, 19vegyületek – zlúčeninyvegyületek (szerves) – organické zlúče-

ninyvegyületek (szervetlen) – anorganické

z. 39vitaminok – vitamíny 86, 88víz – voda 88

Zszsírok – tuky 76, 82, 88

A KÉ

K VEG

YJEL

Ű ELE

MEK N

ORMÁ

LIS KÖ

RÜLM

ÉNYE

K KÖ

ZÖTT

(20 º

C) CS

EPPF

OLYÓ

SAK (

KVAP

ALNÉ

).A

PIRO

S VEG

YJEL

Ű ELE

MEK N

ORMÁ

LIS KÖ

RÜLM

ÉNYE

K KÖ

ZÖTT

(20 º

C) G

ÁZOK

(PLY

NNÉ).

A FE

KETE

VEGY

JELŰ

ELEM

EK NO

RMÁL

IS KÖ

RÜLM

ÉNYE

K KÖ

ZÖTT

(20 º

C) SZ

ILÁRD

HALM

AZÁL

LAPO

TÚAK

(PEV

NÉ).

A FE

HÉR V

EGYJ

ELŰ E

LEME

K MES

TERS

ÉGES

EK, A

TERM

ÉSZE

TBEN

NEM T

ALÁL

-HA

TÓK,

ÉS NO

RMÁL

IS KÖ

RÜLM

ÉNYE

K KÖZ

ÖTT S

ZILÁ

RD HA

LMAZ

ÁLLA

POTÚ

AK.

HÉL

IUM

H

ÉLIU

M

(HELIU

M)

4,00

2

B BÓ

RB

ÓR

( BORU

M)

10,81

2,0

5

III

BeB

ERIL

LIU

MB

ERÝL

IUM

( BE

RYLL

IUM)

9,01

1,5

4

II

C SZÉN

UH

LÍK

( CARB

ONEU

M)

12,01

2,5

6

-IV,II,

IV

NIT

RO

GÉN

D

USÍ

K

( NITR

OGEN

IUM)

14,01

3,0

7 -III,I

,II,III,

IV,V

OXI

GÉN

KYS

LÍK

( OXY

GENI

UM)

16,00

3,5

8

-II,-I

FLU

OR

FLU

ÓR

( FLUO

RUM)

19,00

3,9

9

-I

NEO

NN

EÓN

( NEON

)

20,18

10

Mg

MA

GN

ÉZIU

MH

ORČ

ÍK

( MAG

NESI

UM)

24,31

1,2

12

II

NaN

ÁTR

IUM

SOD

ÍK

( NATR

IUM)

22,99

0,9

11

I

AlA

LUM

ÍNIU

MH

LIN

ÍK

( ALUM

INIU

M)

26,98

1,5

13

III

SiSZ

ILÍC

IUM

KR

EMÍK

( SI

LICIU

M)

28,08

61,8

14

-IV,IV

PFO

SZFO

RFO

SFO

R

( PHOS

PHOR

US)

30,97

2,1

15

-III,I,

III,IV

,V

S KÉN

SÍ

RA

( SULF

UR)

32,06

2,5

16

-II,IV

,VI

KLÓ

RC

HLÓ

R

( CHLO

RUM)

35,45

3,1

17 -I,I,II

I,IV,V

,VI,V

II

AR

GO

NA

RG

ÓN

( ARGO

NUM)

39,95

18

KK

ÁLI

UM

DR

ASL

ÍK

( KALIU

M)

39,1

0,8

19

I

CaK

ALC

IUM

VÁPN

IK

( CALC

IUM)

40,08

1,0

20

II

Ga GA

LLIU

MG

ÁLI

UM

( G

ALLIU

M)

69,72

1,6

31

I, III

GeG

ERM

ÁN

IUM

GER

MÁ

NIU

M

( GER

MANI

UM)

72,59

2,0

32

-IV, II

, IV

As AR

ZÉN

AR

ZÉN

( ARSE

NICU

M)

74,92

2,0

33

-III,II

I,V

Se SZEL

ÉNSE

LÉN

( SELE

NIUM

)

78,96

0

34

2,4

-II,IV

,VI

BR

ÓM

BR

ÓM

( BR

OMUM

)

79,90

2,8

35 -I,I,II

I,IV,V

, VII

KR

IPTO

NK

RYPT

ÓN

( KRYP

TON)

83,80

36Sc

SZK

AN

DIU

M

SKA

ND

IUM

( SC

ANDI

UM)

44,96

1,3

21

III

Ti TITÁ

NTI

TÁN

(TITA

NIUM

)

47,88

1,6

22

II,III,I

V

VVA

NÁ

DIU

MVA

NÁ

D

( VANA

DIUM

)

50,94

1,9

23

II,III,I

V,V

Cr KR

ÓM

CH

RÓ

M

( CHRO

MIUM

)

52,00

2,4

24 II,III,

IV,V

,VI

Mn

MA

NG

ÁN

MA

NG

ÁN

( MAN

GANU

M)

54,94

2,5

25 II,III,

IV,V

I,VII

Fe VAS

ŽELE

ZO

( FERR

UM)

55,85

1,6

26

II,III,

VI

Co KO

BA

LTK

OB

ALT

( CO

BALT

UM)

58,93

1,7

27

II,III

Ni NIK

KEL

N

IKEL

( NI

CCOL

UM)

58,70

1,8

28

II,III,

IV

Cu RÉZ

MEĎ

( CU

PRUM

)

63,55

2,0

29

I,II,I

II

Zn CIN

KZI

NO

K

( ZINC

UM)

65,39

1,6

30

II

SrST

RO

NC

IUM

STR

ON

CIU

M

( STRO

NTIU

M)

87,62

1,0

38

II

RbR

UB

ÍDIU

MR

UB

ÍDIU

M

( RUBI

DIUM

)

85,47

0,8

37

I

In IND

IUM

IND

IUM

( IN

DIUM

)

114,8

21,7

49

I,III

Sn ÓN

CÍN

( ST

ANNU

M)

118,6

91,9

50

-IV,II

,IV

Sb AN

TIM

ON

AN

TIM

ÓN

( STIB

IUM)

121,7

52,1

51

-II,III

,IV, V

Te TELL

ÚR

TELÚ

R

( TELL

URIU

M)

127,6

02,1

52

-II,IV

,VI

I JÓD

JÓD

( IODI

UM)

126,9

02,5

53

-I,I,II

I,V,V

II

XEN

ON

XEN

ÓN

( XENO

N)

131,3

0

54Y

ITTR

IUM

YTR

IUM

( YT

TRIU

M)

88,91

1,2

39

III

ZrC

IRK

ÓN

IUM

ZI

RK

ÓN

IUM

( ZI

RCON

IUM)

91,22

1,5

40

IV

NbN

IÓB

IUM

N

IÓB

( NIOB

IUM)

92,91

1,7

41

III, IV

,V

Mo

MO

LIB

DÉN

M

OLY

BD

ÉN

( MOL

YBDE

NUM)

95,94

2,1

42 II,III,I

V,V,

VI

TEC

HN

ÉCIU

MTE

CH

NÉC

IUM

( TE

CHNE

TIUM

)

97,00

2,3

43

IV,V

I,VII

RuR

UTÉ

NIU

MR

UTÉ

NIU

M

( RUTH

ENIU

M)

101,0

72,0

44 II,III,I

V,VI

,VII,V

III

Rh RÓ

DIU

MR

ÓD

IUM

( RH

ODIU

M)

102,9

12,1

45

II,III,

IV

PdPA

LLÁ

DIU

MPA

LÁD

IUM

( PA

LLAD

IUM)

106,4

22,1

46

II,IV

Ag EZÜ

STST

RIE

BR

O

( ARGE

NTUM

)

107,8

71,9

47

I,II,II

I

Cd KA

DM

IUM

KA

DM

IUM

( CA

DMIU

M)

112,4

11,7

48

II

Cs CÉZ

IUM

CÉZ

IUM

( CE

SIUM

)

132,9

10,7

5

55

I

Ba BÁ

RIU

MB

ÁR

IUM

( BA

RYUM

)

137,3

40,9

56

II

TlTA

LLIU

MTÁ

LIU

M

( THAL

LIUM)

204,3

71,9

81

I,III

Pb ÓLO

MO

LOVO

( PL

UMBU

M)

207,2

01,8

82

II,IV

Bi BIZ

MU

TB

IZM

UT

( BI

SMUT

HUM)

208,9

81,8

83

III,V

PoPO

LÓN

IUM

POLÓ

NIU

M

( POLO

NIUM

)

209,0

02,0

84

-II,II,

IV,V

I

RA

DO

NR

AD

ÓN

( RADO

N)

222,0

0

86La

LAN

TÁN

LAN

TÁN

( LANT

HANU

M)

138,9

11,2

57

III

HfH

AFN

IUM

HA

FNIU

M(HA

FNIU

M)

178,4

91,4

72

IV

TaTA

NTÁ

L TA

NTA

L ( TA

NTAL

UM)

180,9

51,7

73

V

WVO

LFR

ÁM

VOLF

RÁ

M

( WOL

FRAM

IUM)

183,8

52,0

74 II,III,I

V,VI

,VI

Re RÉN

IUM

RÉN

IUM

( RH

ENIU

M)

186,2

12,2

75 III,IV

,V,V

I,VIII

Os OZM

IUM

O

SMIU

M

( OSM

IUM)

190,2

02,1

76 II,III,I

V,VI

,VIII

Ir IRÍD

IUM

IR

ÍDIU

M

( IRID

IUM

)

192,2

22,1

77

II,III,I

V

Pt PLAT

INA

PLAT

INA

( PLAT

INIU

M)

195,0

82,2

78

II,IV

Au AR

AN

Y ZL

ATO

( AURU

M)

196,9

72,3

79

I,III

HIG

AN

Y O

RTU

Ť ( HY

DRAR

GYRU

M)

200,5

91,8

80

II,III

Ra RÁ

DIU

MR

ÁD

IUM

( RA

DIUM

)

226,0

20,9

88

II

AcA

KTÍ

NIU

M

AK

TÍN

IUM

( AC

TINI

UM)

227,0

31,1

89

III

RADZ

ERFO

RDIU

MR

UTH

ERFO

RD

IUM

( RU

THER

FORD

IUM)

104

DUBN

IUM

DU

BN

IUM

( DU

BNIU

M)

105

SZIB

ORGI

UMSE

AB

OR

GIU

M

( SEAB

ORGI

UM)

106

BORI

UMB

OH

RIU

M

( BOHR

IUM)

107

HASS

ZIUM

HA

SSIU

M

( HASS

IUM)

108

MEI

TNER

IUM

M

EITN

ERIU

M

( MEI

TNER

IUM

)

109

DARM

STAD

TIUM

D

AR

MST

AD

TIU

M

( DARM

STAD

TIUM

)

110

RÖNT

GENI

UM

RO

ENTG

ENIU

M

( ROEN

TGEN

IUM)

111

KOPE

RNÍC

IUM

K

OPE

RN

IKIU

M

( COPE

RNIC

IUM)

112

Uue

UNUN

ENNI

UM

UN

UN

ENN

IUM

119

Ubn

UNBI

NILI

UM

UN

BIN

ILIU

M

120

Ubu

UNBI

UNIU

M

UN

BIU

NIU

M

121

Li LÍTI

UM

LÍTI

UM

( LI

TIUM

)

6,94

0,95

3

I

HIDR

OGÉN

VO

DÍK

( HY

DROG

ENIU

M)

1,008

-I,I

2,15

1

UNUN

TRIU

M

UN

UN

TRIU

M

113

UNUN

KVAD

IUM

U

NU

NK

VAD

IUM

114

UNUN

PENT

IUM

U

NU

NPE

NTI

UM

115

UNUN

HEXI

UM

UN

UN

HEX

IUM

116

Uus

UNUN

SZEP

TIUM

U

NU

NSE

PTIU

M

117

UNUN

OKTI

UM

UN

UN

OK

TIU

M

118

FrFR

AN

CIU

MFR

AN

CIU

M

( FRAN

CIUM

)

223

0,7

87

I

AtA

SZTÁ

CIU

M

AST

ÁT

( ASTA

TIUM

)

210,0

02,2

85

-I,I,II

I,V,V

II

SmSZ

AMÁR

IUM

SA

MÁ

RIU

M

( SA

MARI

UM)

II, III

150,4

62PR

OMÉT

IUM

PR

OM

ÉTIU

M

( PROM

ETHI

UM)

145

61

IIIIII,

IVCe CÉRI

UM

CÉR

( CE

RIUM

)

140,1

2

58Dy

DISZ

PRÓZ

IUM

D

YSPR

ÓZI

UM

( DY

SPRO

SIUM

)

162,5

0

66 KALI

FORN

IUM

K

ALI

FOR

NIU

M

( CALIF

ORNI

UM)

252,0

8

98

IIINdNE

ODÍM

IUM

N

EOD

ÝM

( NEOD

YMIU

M)

144,2

4

60 IV, IV

, V, V

I

U URÁN

U

RÁ

N

( UR

ANIU

M)

238,0

3

92

GdGA

DOLÍ

NIUM

GA

DO

LÍN

IUM

( G

ADOL

INIU

M)III

157,2

5

64Er ER

BIUM

ER

BIU

M

( ERBI

UM)

III

167,2

6

68

FERM

IUM

FE

RM

IUM

( FE

RMIU

M)

257,1

0

100

Yb ITTE

RBIU

M

YTER

BIU

M

( YTTE

RBIU

M)

173,0

4

70

III, IVPr

PRAZ

EODÍ

MIU

M

PRA

ZEO

DÝM

( PR

ASEO

DYMI

UM)

140,9

1

59Eu

EURÓ

PIUM

EU

RÓ

PIU

M

( EURO

PIUM

)II,

III

151,9

6

63

AMER

ÍCIU

M

AM

ERÍC

IUM

( AM

ERIC

IUM)

III, IV

241,0

6

95

Ho HOLM

IUM

H

OLM

IUM

( HO

LMIU

M)

164,9

3

67 EINS

TEIN

IUM

EI

NST

EIN

IUM

( EI

NSTE

INIU

M)

253,0

9

99

Tb TERB

IUM

TE

RB

IUM

( TE

RBIU

M)III,

IVIII

III

158,9

3

65

BERK

ÉLIU

M

BER

KÉL

IUM

( BE

RKEL

IUM)

IIIIII

249,0

9

97

Tm

TÚLI

UM

TÚLI

UM

( TH

ULIU

M)II,

IIIII,

III

168,9

3

69 MEN

DELÉ

VIUM

M

END

ELEV

IUM

( M

ENDE

LÉVI

UM )

258,0

9

101

NOBÉ

LIUM

N

OB

ELIU

M

( NOBE

LIUM)

255,0

9

102

Lu LUTÉ

CIUM

LU

TÉC

IUM

( LU

TETI

UM)

174,9

7

II

71 LAUR

ENCI

UM

LAW

REN

CIU

M

( LAUR

ENCI

UM)

256,1

0

103

PLUT

ÓNIU

M

PLU

TÓN

IUM

( PLUT

ONIU

M)III,

IV, V

I

239,0

5

94

III

KŰRI

UM

CU

RIU

M

( CURI

UM)

244,0

6

96

IV, IV

, VI, V

II

NEPT

ÚNIU

M

NEP

TÚN

IUM

( NE

PTUN

IUM)

237,0

5

93

IV, VPa

PROT

AKTÍ

NIUM

PRO

TAK

TÍN

IUM

( PR

OTAC

TINI

UM)

231,0

1

91

III, IVTh TÓ

RIUM

TÓ

RIU

M

( TH

ORIU

M)

232,0

4

90

PERIÓDUS

CSOP

ORT

1

I. AII.

AI. A

III. B

IV. B

V. B

VII. B

I. BII.

BIII.

AIV

. AV.

AVI

. AVI

I. AVI

II. A

VIII.

B

2 3 4 5 6 7 8

AZ EL

EMEK

PERI

ÓDUS

OS RE

NDSZ

ERE

PERI

ODIC

KÁ SÚ

STAV

A CHE

MIC

KÝCH

PRVK

OV

NEMF

ÉMEK

(NEK

OVY)

A LKÁ

LI FÉ

MEK (

ALKA

LICKÉ

KOVY

)AL

KÁLI F

ÖLDF

ÉMEK

(KOV

Y ALK

ALIC

KÝCH

ZEMÍ

N)ÁT

MENE

TI FÉ

MEK (

PREC

HODN

É KOV

Y)L A

NTAN

OIDÁ

K (LA

NTAN

OIDY

)

A VA

STRI

ÁD (T

RIÁD

A ŽEL

EZA)

PLAT

INA-C

SOPO

RT (P

LATI

NOVÉ

KOVY

)

KALK

OGÉN

EK (C

HALK

OGÉN

Y)

AKTI

NOID

ÁK (A

KTIN

OIDY

) M Á

SODF

AJÚ F

ÉMEK

(KOV

Y)F É

LFÉM

EK (P

OLOK

OVY)

H ALO

GÉNE

K (HA

LOGÉ

NY)

N EME

SGÁZ

OK (V

ZÁCN

E PLY

NY)

AtA

SZTÁ

CIU

M

AST

ÁT

( ASTA

TIUM

)

210,0

02,2

85

-I,I,II

I,V,V

II

REND

SZÁM

AZ EL

EM M

AGYA

R NEV

E

AZ EL

EM SZ

LOVÁ

K NEV

E

AZ EL

EM

LATI

N NEV

E

RADI

OAKT

ÍV EL

EMEK

VEGY

JEL

OXID

ÁCIÓ

S SZÁ

MOK

ELEK

TRON

EGAT

IVIT

ÁSRE

LATÍ

V ATO

MTÖM

EG

RELA

TÍVN

A ATÓ

MOVÁ

HM

OTNO

SŤEL

EKTR

ONEG

ATIV

ITA

ZNAČ

KA

OXID

AČNÉ

ČÍSL

A

PROT

ONOV

É ČÍS

LO

MAĎA

RSKÝ

NÁZO

V PRV

KU

SLOV

ENSK

Ý NÁZ

OV PR

VKU

LATI

NSKÝ

NÁ

ZOV P

RVKU

RADI

OAKT

ÍVNE

PRVK

Y(A

LEGG

YAKO

RIBB

OXID

ÁCIÓ

S SZÁ

MOK

KÖVÉ

R BET

ŰKKE

L VAN

NAK J

ELÖL

VE)

Documents

Kémia 9