LJUDSKA UNIVERZA RADOVLJICA

OSNOVNA ŠOLA ZA ODRASLE

KEMIJA 9. RAZRED

PRIPRAVILA: NATAŠA KRISTAN PRIMŠAR

1

1. KISLINE, BAZE IN SOLI

1.1. KISLINE:- imajo kisel okus- uničujejo celice- reagirajo s kovinami, sprošča se vodik

kovina + kislina sol + vodik Zn HCl ZnCl H2

- reagirajo s karbonati, pri tem nastaja CO2 Karbonati v kislinah šumijo, ker izhaja ogljikov dioksid in nastajajo soli, ki se navadno raztopijo. Zato kisli dež načenja stavbe iz apnenca, saj je apnenec kalcijev karbonat.CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O

- spremenijo barvo indikatorja- imajo pH nižji od sedem

Primeri kislin

HCl Klorvodikova kislina Želodčni sok močne

H2SO4 Žveplova ( VI ) kislina Svinčev ak., kisel dež

HNO3 Dušikova ( V ) kislina Kisel dež

H3PO4 Fosforjeva ( V ) kislina Osvežilna pijača (coca cola) Srednje močna

HCOOH Metanojska kislina Zadek mravlje šibke

CH3COOH Etanojska kislina Kis

H2CO3Ogljikova ( IV )

kislina Gazirana pijača (radenska)

1.2. BAZE:- so oksidi, hidroksidi in karbonati kovin- uničujejo celice- nevtralizirajo kisline ( pH < 5,5 sklenina se topi , pH sline tik nad 7)

Primeri baz

KOH Kalijev hidroksid Za izdelavo tekočega mila

NaOH Natrijev hidroksid Za izdelavo trdega mila

Ca(OH)2 Kalcijev hidroksid V gradbeništvu, nevtralizacija odpadkov iz zemlje

Mg(OH)2 Magnezijev hidroksid Tablete za zdravljenje želodčnih težav

NH3 amoniak Čistila, kot hladilna tek. v napravah

2

Al(OH)3 Aluminijev hidroksid Tablete za zdravljenje želodčnih težav

1.3. NASTANEK SOLI

Sol nastane pri reakciji nevtralizacije:kislina + baza sol + voda

Primeri soli:

NH4NO3 amonijev nitrat (V ) Umetna gnojila, sredstvo za znižanje tališča kisla

CuSO4 bakrov sulfat ( VI ) Sredstvo za škropljenje vinske trte kisla

NaCl natrijev klorid Začimba, znižanje tališča, konzervans nevtralna

KCl kalijev klorid Umetno gnojilo nevtralna

CaCO3 kalcijev karbonat Nevt. talnih voda, steklo, gradbeni material bazična

NaHCO3natrijev hidrogen

karbonat Pralna sredstva, sredstvo proti zgagi bazična

Soli nastanejo tudi pri drugih reakcijah:

kovina + nekovina solMg(s) + I(s) MgI2(s)

kovina + kislina sol + vodikMg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

kovinski oksid + kislina sol + vodaCuO(s) + H2SO4(aq) CuSO4(aq) + H2O(l)

1.4. INDIKATORJI IN pH

Vrednost pH je merilo za kislost in bazičnost raztopin:- Raztopine s pH vrednostjo manj kot 7 so kisle. Čim manjša je vrednost, tem bolj je snov

kisla.- Raztopine s pH vrednostjo 7 so nevtralne: destilirana voda.- Raztopine s pH vrednostjo več kot 7 se bazične. Čim višja je vrednost pH, tem bolj je

snov bazična.

-

Vrednost pH določamo z indikatorji. Indikatorji so barvila, ki spreminjajo barvo v odvisnosti od pH.

3

Vprašanja in naloge1. Snovi iz naše okolice razvrsti med kisle in bazične. Na črto vstavi ustrezno

številko: 1 − kisla snov, 2 − bazična snov.- kis za vlaganje __ - pecilni prašek __ - šipkov čaj __- aspirin __- rupurut __- pomaranča __- kokakola __- čistilo za odtoke __2. Kakšna je razlika med bazo in kislino?3. Razvrsti naslednje snovi med kisline, baze ali soli:

a. HClb. KCl c. H2SO4

d. MgCO3

e. FeSO4

f. Zn(OH)2

g. Al(NO3)3 4. Zakaj natrijevega hidroksida ne uporabljamo kot zdravilo pri težavah zaradi

prevelikega izločanja želodčne kisline?5. Večina čistil vsebuje natrijev hidroksid. Kadar jih uporabljamo, moramo paziti,

da ne pridejo v stik s kožo in očmi. Predstavljaj si, da si nekdo v družini polije čistilo po koži. Katero gospodinjsko snov bi lahko uporabil, da bi nevtraliziral učinek čistila?

6. V spodnjih trditvah obkroži pravo besedo iz para besed, navedenega v oklepaju:Kisline so spojine, ki se v vodi raztapljajo in pri tem tvorijo (oksonijeve/hidroksidne) ione. Tak primer je žveplova kislina, ki je (močna/šibka) kislina in jo lahko nevtraliziramo s (kislinami/bazami), pri tem nastanejo (soli/baze).Mnoge (kovine/nekovine) reagirajo s kislinami, razvija se plin, ki se imenuje (vodik/ogljikov dioksid). Kisline reagirajo tudi s (kloridi/karbonati), pri tem nastaja (klor/ogljikov dioksid). Raztopine kisline (slabo/dobro) prevajajo električni tok. Učinkujejo tudi na indikatorje.

7. Mojca je štirim različnim raztopinam izmerila pH vrednost. Čaše z raztopinami je označila s črkami od A do D. Odgovori na vprašanja.

A B C D

Navodilo: Če je odgovorov več, jih zapiši po abecednem vrstnem redu.a) V kateri čaši je kisla raztopina?

4

b) Pri delu s katero raztopino ne potrebuje rokavic? c) Kateri raztopini sta najbolj jedki? d) V katerih čašah sta bazični raztopini?

8. Mojčin oče je imel težave s kislino v želodcu. Za lajšanje težav je vzel tableto Rennie. Mojco je zanimalo, kako tableta deluje, saj ve, da je v želodcu klorovodikova kislina. Na zavojčku tablet je prebrala, da je te vsebujejo kalcijev karbonat in magnezijev karbonat.a) Predvidevaj, kakšen je pH raztopine tablete Rennie. pH tablete je (višji/nižji) od 7.b) Magnezijev in kalcijev karbonat sta kemijsko (kislini/bazi).c) Dopolni besedno enačbo reakcije, ki je potekla v želodcu Mojcinega očeta.kalcijev karbonat + _________ __________ → + ogljikov dioksid + vodad) Kateri plin je nastal pri reakciji? e) Dopolni kemijsko enačbo reakcije, ki je tudi potekla v želodcu.

MgCO3(s) + HCl(aq) →_________ (aq) + CO2(g) + ________ (l)

1.5. RAZTOPINE

Raztopina je homogena mešanica dveh ali več snovi.Topilo: snov, ki je v prebitkuTopljenec: snov, ki se v topilu raztopi. ( Pri tem ne pride do kemijske reakcije )

Topnost je lastnost snovi, da se majhni delci snovi porazdelijo med gradniki druge snovi. Podajamo jo kot masa topljenca na 100 g vode ( topila ).

Nasičena raztopina: največja možna količina topljenca v določeni količini topila pri določeni temperaturi.

Hitrost raztapljanja:- večja površina topljenca ( bolj zdrobljen )- večja T ( višja T, Hitrejše molekule, večja difuzija )- mešanje ( odstranitev plasti nasičene raztopine okrog kristalov )

1.6. ODSTOTNA KONCENTRACIJA RAZTOPIN

Raztopina je trdna, tekoča ali plinasta homogena zmes. Najpogosteje imamo opravka s tekočimi raztopinami, ki so zmesi topljenca in tekočega topila. Topljenec je snov, ki jo raztapljamo v topilu (običajno voda). Količino raztopljenega topljenca in s tem sestavo raztopine izražamo z različnimi veličinami.

Vprašanja in nalogea. V 80g vode smo raztopili 20g natrijevega klorida NaCl. Kolikšen je masni delež

natrijevega klorida v tej raztopini?

5

masni delež, odstotek

m(topljenec) m(topljenec)(topljenec) = ---------------- = -------------------------------

m(raztopina) m(topljenec) + m(topilo)

b. Kako pripravimo 60g 20% vodne raztopine natrijevega klorida?c. Koliko gramov topljenca se nahaja v 200g 8% raztopine?d. 18g NaCl raztopimo v 170g vode. Koliko procentna je raztopina?e. Kolikšno maso 8% raztopine sladkorja dobimo, če 120g sladkorja ustrezno

razredčimo z vodo?f. Kolikšno maso vode moraš doliti k 11,8g NaOH, da bi dobili 12,7% raztopino

NaOH?g. Oglej si graf in krivulje topnosti različnih snovi in dopolni tekst. Manjkajoče besede

izberi med navedenimi v oklepaju.

Topnost snovi v odvisnosti od temperature

Topnost (večine/nekaterih) snovi s temperaturo narašča. Pri 20 °C se v 100 g vode raztaplja

največ (kalijevega jodida/ srebrovega nitrata). Topnost (nekaterih/večine) snovi se s temperaturo

manjša. Primer take snovi je (natrijev klorid/litijev sulfat). Iz grafa je razvidno, da se pri 40 °C v

100 g vode raztaplja (100/80) g natrijevega nitrata. V 300 g vode bi se pri isti temperaturi

raztopilo (3/4) -krat več natrijevega nitrata. Topnost katere soli se s temperaturo bistveno ne

spreminja? _____________. Katere soli lahko pri temperaturi 20 °C raztopimo približno 150 g,

da dobimo nasičeno raztopino? ______________

6

2. ORGANSKE KISIKOVE SPOJINE

2.1. ALKOHOLI

Alkoholne pijače pridobivamo s fermentacijo sladkorja. Encimi kvasovk pospešijo pretvorbo sladkorja v etanol in ogljikov dioksid.

C6H12O6(aq) 2C2H5OH(aq) + 2CO2(g)

Proces se imenuje alkoholno vrenje ali fermentacija sladkorja. Na ta način pridobivamo vse alkoholne pijače (pivo-ječmen, hmelj, vino-grozdje, žganje-sadje, viski-ječmen, vodka-krompir, rum-melasa)

Vpliv na organizem: Alkohol je droga. Deluje predvsem na možgane in jetra. Zmanjšuje sposobnost presojanja in hitrost odzivanja.

Molekule alkoholov so sestavljene iz  nepolarne verige ogljikovih atomov, ki je hidrofobna (ne mara biti v stiku z vodo, nepolaren del) in polarne skupine –OH, ki je hidrofilna (je rada v stiku z vodo). Funkcionalna skupina –OH, imenujemo jo hidroksilna skupina, določa njihove lastnosti.

V alkoholih z malo ogljikovih atomov prevladujejo polarne lastnosti, zato se metanol, etanol in propanol popolnoma mešajo z vodo. V butanolu, ki ima štiri ogljikove atome, sta oba vpliva izenačena, zato je zmerno topen v vodi. Alkoholi s petimi ali več ogljikovimi atomi so zaradi prevladujočih nepolarnih lastnosti v vodi praktično netopni. Razmislite še o vreliščih alkoholov. Oglejte si podatke v spodnji tabeli.

Ime spojine Formula spojine Vrelišče Gostota pri 20oC (kg/dm3)

Mešanje z vodo

matanol CH3-OH 65 0,79 da

etanol CH3-CH2-OH 78 0,79 da

propan-1-ol (1-propanol) CH3-CH2-CH2-OH 97 0,80 da

butan-1-ol (1-butanol) CH3-CH2-CH2-CH2-OH 118 0,81 delno

pentan-1-ol (1-pentanol) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH 138 0,82 delno

Kako se spreminjajo vrelišča alkoholov z dolžino nerazvejane verige ogljikovih atomov, na ka

tero je vezana hidroksilna skupina? Vrelišča alkoholov (naraščajo/padajo) _____________.

7

Povzetek

Alkoholi  so skupina organskih spojin, ki imajo na ogljikov atom vezano –OH ali

hidroksilno funkcionalno skupino.

Če je ogljikov atom, na katerega je vezana hidroksilna skupina, vezan na en sosednji ogljikov

atom, je to ____________alkohol. Če je ogljikov atom, na katerega je vezana hidroksilna

skupina, vezan na dva sosednja ogljikova atoma, je to ____________alkohol. Če je ogljikov

atom, na katerega je vezana hidroksilna skupina, vezan na tri sosednje ogljikove atome, je to

_____________ alkohol.

Vrelišče alkoholov z dolžino nerazvejene verige ogljikovih atomov, na katero je vezana

hidroksilna skupina, _____________ topnost v vodi pa _____________.

Alkoholi gorijo z modrikastim plamenom, pri tem nastaneta _____________in ogljikov

dioksid.

Alkoholne pijače pridobivamo s fermentacijo _______________; pri tem procesu encimi

kvasovk pospešijo pretvorbo sladkorja v _______________in ogljikov dioksid.

Alkohole med drugim uporabljamo v prehrambeni industriji in medicini (etanol),  industriji,

kot surovine in topila (npr. propan-1-ol, butan-1-ol) ter kot gorivo (metanol). 

REAKCIJE ALKOHOLOV

- Gorenje alkoholov

Etanol se hitro vžge in gori z modrikastim plamenom. Pri gorenju nastaja voda in ogljikov dioksid.

- Oksidacija alkoholov

Alkohole lahko oksidiramo tudi postopoma. Primarni alkoholi se že pri sobni temperaturi oksidirajo v aldehide ter nato v karboksilne kisline.

- Za aldehide je značilna funkcionalna skupina –CHO, ki jo imenujemo aldehidna funkcionalna skupina,

- za karboksilne kisline pa funkcionalna skupina –COOH, ki jo imenujemo karboksilna funkcionalna skupina.

8

Sekundarni alkoholi se oksidirajo počasneje kot primarni, reakcijsko zmes je potrebno segrevati. Pri tem nastanejo ketoni.

Terciarni alkoholi se pri normalnih oksidacijskih pogojih ne oksidirajo.

2.2. ETRI

Pri reakciji dveh molekul alkohola se odcepi molekula vode in nastane molekula etra.

konc. H2SO4, 140oCalkohol + alkohol eter + voda

Dietil eter so včasih uporabljali kot narkotik – sredstvo za uspavanje pri operacijah. Ker je zelo vnetljiv in v zmesi z zrakom eksploziven, so ga nadomestili z derivati različnih etrov in drugimi spojinami. Etri se uporabljajo kot topila v farmacevtski in kozmetični industriji. Pred odvzemom krvi kožo razkužijo z dietil etrom.

2.3. ESTRI

Estri so organske spojine, ki imajo v molekuli estrsko vez (−COO−). Reakciji nastanka estra pravimo estrenje. Estri nastanejo pri reakciji organske ali anorganske kisline in alkohola ob prisotnosti močne kisline (katalizatorja), kot je npr. žveplova kislina. Nastanek estra je obojestranska reakcija. V reakcijski zmesi so prisotni tako reaktanti kot produkti.

Enačba sinteze estra.

karboksilna kislina + alkohol ester + voda

9

konc. H2SO4

etanojska kislina etanol etil etanoat voda

aspirin

Razširjenost estrov

Bogat vir estrov je sadje, nahajajo se tudi v zelenjavi.  Sintetične estre  dodajajo cenenim brezalkoholnim pijačam, da dosežejo želeni okus. Estri so sestavine eteričnih olj.  Eterična olja so zmesi, rastlinskega in redkeje živalskega izvora. Poleg estrov v njih najdemo tudi alkohole, etre, aldehide, ketone, karboksilne  kisline, in ogljikovodike. Eterična olja se uporabljajo v prehrambeni industriji, farmaciji, kozmetični industriji in v aromaterapiji.

2.4. KARBOKSILNE KISLINE

Kemijsko karboksilne kisline poimenujemo tako, da alkanu dodamo končnico -ojska kislina. Npr. metanojska kislina (HCOOH) ima v molekuli en ogljikov atom − izhaja torej iz metana. Ime kisline tvorimo tako, da korenu imena metan- dodamo končnico -ojska (torej metanojska), nato dodamo še kislina in dobimo metanojska kislina.

Karboksilne kisline mnogokrat uporabljamo v prehrambeni industriji:- ocetno kislino kot začimbo in za konzerviranje pa tudi pri sintezi polimerov,

proizvodnji barvil, zdravil in dišav; ima ime po kisu (ocet). Kis vsebuje 4 do 10% ocetne kisline. Hlapi koncentrirane ocetne kisline so jedki in vnetljivi.

- vinsko kislino kot dodatek pri izdelavi sadnih sokov, marmelad in drugih sadnih živil. Deluje kot antioksidant, preprečuje spremembo barve živila, poudari kisel okus živila in sodeluje pri procesu želiranja. Skupaj z natrijevim hidrogenkarbonatom je v pecilnem prašku. Pri peki zaradi reakcije nevtralizacije nastaja ogljikov dioksid, ki rahlja testo.

- mravljinčna kislina je zelo jedka in jo dodajajo sredstvom za odstranjevanje vodnega kamna.

- Skoraj 85 % proizvedene mlečne kisline se uporablja za živilsko industrijo kot konzervans in sredstvo za kisanje.

- pecilni prašek je zmes vinske kisline in natrijevega hidrogenkarbonata. Pri peki nastaja ogljikov dioksid zaradi reakcije nevtralizacije med natrijevim hidrogenkarbonatom in kislino.

- mlečna kislina je hidroksikarboksilna kislina. Nastane iz mlečnega sladkorja laktoze.

10

Formula /trivialno oz. udomačeno ime

Ime po nomenklaturi IUPAC Vir

HCOOHmravljinčna kislina metanojska kislina tekočina v zadku mravelj

CH3COOHocetna kislina etanojska kislina kis

CH3CH(OH)COOHmlečna kislina 2-hidroksipropanojska kislina kislo mleko, kislo zelje

CH3CH2CH2COOHmaslena kislina butanojska kislina surovo maslo

CH3CH2CH2CH2COOHvalerijanska kislina pentanojska kislina baldrijan

CH3CH2CH2CH2CH2COOHkapronska kislina heksanojska kislina surovo maslo, olje

Topnost karboksilnih kislin v vodi

Molekula karboksilne kisline ima polarni in nepolarni del. Karboksilna skupina je polarna, zato privlači molekule vode. Ogljikova veriga je nepolarna, zato ne privlači molekul vode. Čim daljša je, tem večji je nepolarni del v molekuli, kisline so zato čedalje manj topne v vodi.

formula kisline in agregatno stanje pri sobni T ime kisline opažanja

HCOOH(l) mravljična (metanojska) kislina nastane bistra raztopina

CH3COOH(l) ocetna (etanojska) kislina nastane bistra raztopina

CH3CH2 CH2COOH(l) maslena (butanojska) kislina nastane bistra raztopina

CH3CH2CH2 CH2COOH(l) valerijanska (pentanojska) kislina nastaneta dve plasti

C17H33COOH(l) oleinska (oktadec-9-enojska) kislina nastaneta dve plasti

C6H5COOH(s) benzojska kislina kristali se ne raztopijo

Kislost vodnih raztopin karboksilnih kislin

V vodni raztopini ocetne kisline majhen del molekul ocetne kisline razpade:

CH3COOH CH3COO- + H+

ocetna kislina acetatni ion vodikov ion

Splošna enačba za karboksilne kisline:

11

RCOOH RCOO- + H+

Ker le del molekul razpade na ione, so karboksilne kisline šibke kisline. Čim daljša je ogljikova veriga, tem šibkejše so.

Soli karboksilnih kislin

Karboksilne kisline tako kot druge kisline z bazami tvorijo sol.CH3COOH(aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l)

Vprašanja in naloge1. Kateri produkti nastanejo pri gorenju alkoholov?2. S podatki v tabeli ugotovi, kako se spreminja gostota alkoholov v odvisnosti od

števila ogljikovih atomov.3. Etanol in cikloheksan imata nižjo gostoto kot voda (gostota vode je 1,0 g/ml).

a. Zakaj cikloheksan plava na vodi, etanol pa ne?b. Kako iz lastnih izkušenj v vsakdanjem življenju veš, da etanol ne plava na vodi?

4. S pomočjo spodnje tabele odgovori kakšna so vrelišča alkoholov v primerjavi z vrelišči primerljivih ogljikovodikov: višja ali nižja?

Alkohol Ogljikovodik Racionalna formula alkohola

Racionalna formula ogljikovodika

Vrelišče alkohola

(°C)

Vrelišče ogljikovodika

(°C)

metanol metan CH3OH CH4 65 − 162etanol etan CH3CH2OH CH3CH3 78,5 − 89

propan-1-ol

propan CH3CH2CH2OH CH3CH2CH3 97,4 − 42

butan-1-ol

butan CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH3 117,2  − 0,5

pentan-1-ol

pentan CH3CH2CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2CH3 137,3 36

12

raztopinaocetnekisline

raztopina natrijevega hidroksida

raztopina natrijevega

acetata

voda

Kaj je razlog za razmeroma visoka vrelišča alkoholov v primerjavi z ogljikovodiki? Vzrok je v vodikovi vezi. Ta povzroči, da pride do anomalij v sicer pričakovanih lastnostih spojin.

5. Preberite spodnje besedilo in dopolnite manjkajoče besede.Topnost karboksilnih kislin v vodi se z dolžino ogljikovodikove verige _____________. Karboksilne kisline so _____________ kisline. Z bazami tvorijo ______________ .

6. Kisline v levem stolpcu povežite z virom kislin v desnem stolpcu, tako da polje z virom kisline premaknete na ustrezno mesto poleg imena kisline.

etanojska kislina surovo maslo

butanojska kislina kis

pentanojska kislina baldrijan

13

Najpomembnejše organske kisikove spojine:

Vrsta spojine Funkcionalna skupina Pripona v imenu

Alkoholi - OH -ol

Aldehidi - CHO -al

Ketoni - CO - -on

Karboksilne kisline - COOH -ojska kislina

Etri - C – O – C - Poimenovanje etrov in estrov po IUPAC

nomenklaturi je zapleteno, zato bomo spoznali imena

le nekaterih predstavnikov.

Estri - COO -

Vprašanja in naloge1. Katera karboksilna kislina je bolj topna v vodi in zakaj? Etanojska

(CH3COOH) ali stearinska (C17H35COOH)?2. Napiši reakciji obeh kislin iz 1. naloge s kalijevim hidroksidom KOH.

14

3. HRANA IN ŽIVILAKaj je v hrani?Vse snovi, ki jih poješ kot hrano, so kemijske spojine ali elementi.

Pri dihanju se snovi, ki jih pridobimo iz hrane, s pomočjo kisika pretvorijo v ogljikov dioksid in vodo, pri tem pa se sprošča energija. Energijo porabimo za vzdrževanje telesne temperature, za gibanje in delo, delovanje možganov in rast. Presežek se uskladišči v obliki maščob.

C, H, O + O2 CO2 + H2O + ENERGIJA hrana kisik ogljikov dioksid voda

Vprašanja in naloge1. Katera hranila najdemo v: kruhu, zrezku, margarini, jabolku?2. Primerjaj proces celičnega dihanja in fotosinteze.3. Kakšen pomen imajo hranilne snovi v našem organizmu?

15

HRANILNE SNOVI

OGLJIKOVIHIDRATI

MAŠČOBE BELJAKOVINE VITAMINI MINERALI VODA

SPROŠČAJO ENERGIJO

GRADIJO IN OBNAVLJAJO

TELO

URAVNAVAJO BIOKEMIJSKE

PROCESE

3.1. MAŠČOBE

Tekoče in trde maščobe so pomemben del naše prehrane.

Maščobe so estri glicerola (glicerol je alkohol, ki ima tri –OH skupine, propan-1,2,3-triol ) z maščobnimi kislinami.

Maščobne kisline imajo večje število ogljikovih atomov v molekulah, zato jih imenujemo višje maščobne kisline.Maščobne kisline so lahko nasičene ali nenasičene:

16

MAŠČOBE

TRDNE MAŠČOBE MASTI

TEKOČE MAŠČOBE OLJA

Živalske maščobe: svinjska mast, lojRastlinske maščobe: kokosovo maslo

Živalska olja: ribje olje Rastlinska olja: olivno, koruzno, bučno, repično,…

Po daljšem času postanejo maščobe žarke. Še posebej, če so izpostavljene soncu, zraku in temperaturam višjim od 25oC. Maščobne molekule pričnejo razpadati na manjše molekule, ki imajo zelo neprijeten vonj.

Maščobe so netopne v vodi. Večji del molekule je namreč nepolaren.

Maščobe imajo manjšo gostoto od vode, zato plavajo na njej.

Včasih želimo, da se voda in olje mešata – majoneza. Takrat potrebujemo snov, ki privlači tako vodo kot maščobo – emulgator.

Povzetek:

Maščobe so poleg beljakovin, ogljikovih hidratov, vitaminov in mineralov osnova prehrane. Maščobe so rezervna energija. Maščobe so estri, ki so nastali iz alkohola propa-1,2,3-triola in višjih maščobnih kislin. V maščobah so lahko vezane nasičene in nenasičene maščobne kisline. V masteh prevladujejo nasičene, v oljih pa nenasičene maščobne kisline. Za našo prehrano so pomembne maščobe, ki imajo vezane nenasičene maščobne kisline. Med temi kislinami so pomembne omega-3 maščobne kisline.

Vprašanja in naloge1. Katera ugotovitev je pravilna za molekule maščob?

a. V molekulah maščob so vezane le nasičene maščobne kisline.

b. Alkohol, vezan v molekulah maščob, je butanol.

c. V molekulah maščob v oljih so vezane le nenasičene maščobne kisline.

d. Molekule maščob nastanejo pri estrenju.

2. Katera ugotovitev je pravilna za masti in olja?a. Masti in olja se topijo le v polarnih topilih.

b. Vse masti in olja so estri propan-1,2,3-triola in heksadekanojske ali palmove kisline.

c. V molekulah maščob so lahko vezane različne maščobne kisline.

17

d. Masti postanejo žarke, če jih nepravilno hranimo, olja pa ne.

3. Dopolnite besedilo.Maščobe delimo glede na agregatno stanje in izvor. Glede na _______________ stanje ločimo masti in _________________, glede na ______________ pa na __________________ in živalske maščobe.

4. Maščobe niso pomembne le za prehrano, uporabljamo jih tudi kot maziva, pri proizvodnji lakov in barv. Katera ugotovitev je pravilna za maščobe?

a. Maščobe se topijo v vodi.

b. V jedrcih orehov in lešnikov so maščobe.

c. Repično olje je živalskega izvora.

d. Iz 1 g maščob se sprosti manj energije kot iz 1 g ogljikovih hidratov.

5. Dopolnite besedilo.V molekulah maščob v oljih so vezane predvsem _______________ maščobne ______________, v molekulah maščob v trdnih maščobah pa _________________ maščobne _______________. Med ogljikovimi atomi v nasičenih maščobnih ______________ so ________________ vezi, v nenasičenih pa tudi ___________ vezi.

6. Dopolnite besedilo.Maščobe se na toploti, svetlobi in vlagi kvarijo. Pri tem sodelujejo molekule _____________ iz zraka in bakterije ter drugi mikroorganizmi. Maščobe spremenijo barvo ter dobijo neprijeten vonj in okus. Postanejo žarke. V ______________ maščob se pretrgajo estrske vezi.

7. Dopolnite besedilo.Olje plava na vodi, ker ima ____________ gostoto. Gorečih maščob ne gasimo z ___________. Pri popolnem gorenju maščob nastaneta ____________ dioksid in _____________ ______________.

Mila

Milo pridobivamo iz maščobe. Pri segrevanju maščob z natrijevim hidroksidom ali kalijevim hidroksidom se maščobe razgradijo na glicerol in soli višjih maščobnih kislin – milo. Proces se imenuje umiljenje.

18

Mila so kalijeve in natrijeve soli višjih maščobnih kislin. Natrijeva mila so trda, kalijeva mila so mazava (tekoča).

Milo je emulgator. Privlači tako vodo, kot maščobo. Zato ga uporabljamo za pralno in čistilno sredstvo.

Proces pranja

Pranje je odstranjevanje nečistoč s tekstilnega blaga. Peremo v vodi z dodajanjem pralnih sredstev pri povišani temperaturi z mehanskim obdelovanjem.

19

Pralna sredstva se lahko mešajo tako z vodo kot z maščobami. Molekule pralnih sredstev imajo svoj hidrofilni in svoj hidrofobni del.

Zaporedje slik na levi strani kaže, kako delci pralnega sredstva pomagajo odstranjevati maščobo z umazanih oblačil s tem, da ji omogočajo mešanje z vodo. Ko pralno sredstvo razbije maščobo, se ta v obliki drobnih kapljic porazdeli v vodi. Na stane emulzija, ki naredi vodo motno.

Med pralna sredstva prištevamo: mila, detergente in čistila.

Razlika med detergenti in mili.

Mila so biološko razgradljiva. Njihova pomanjkljivost je, da se vežejo s kalcijevimi ioni, ki so v trdi vodi, in z njimi tvorijo netopne soli (Nimajo pralnega učinka. Zaradi njih se voda manj peni.). Te se odlagajo na perilu. Detergenti so sintetična pralna sredstva. Vsebnost kalcijevih ionov ne vpliva na njihovo učinkovitost. Niso biološko razgradljivi.

Pranje Vprašanja in naloge1. Poglejte zgornje slike in smiselno dopolnite besedilo.

a. Delci mila se z ___________ delom povežejo z nepolarnim delcem ______________ in ga odtrgajo iz površine _______________.

b. Molekule vode obdajo _______________ glavo molekul maščob. Molekule vode so proti polarnim glavam mila obrnjene z vodikovimi atomi.

2. Dopolnite besedilo.V milih, primernih za uporab, mora biti v verigi več kot 12 in manj kot 18 ogljikovih _______________. Mila, ki imajo v verigi manj kot 12 ogljikovih ______________, dražijo kožo, tista z več kot 18 ogljikovimi _________________ pa so v vodi slabo topna. Vodne raztopine mil so ________________, njihov _________ je lahko največ 10.

3. Kaj pomeni, da je mleko homogenizirano?4. Kaj so emulgatorji in kako delujejo?5. Razloži pralni učinek mila.6. V čem so si mila in detergenti podobni in v čem se razlikujejo?7. Kako pridobivamo milo? Kakšne vrste mila poznamo?

http://www.cenim.se/205-pr.html trans maščobne kisline

http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/fatty_acid_metabolism/fatty_acid_metabolism.htm metabolizem maščobnih kislin

3.2. OGLJIKOVI HIDRATI

Vrste ogljikovih hidratov

3.2.1. MONOSAHARIDI

20

OGLJIKOVI HIDRATI

MONOSAHARIDI DISAHARIDI POLISAHARIDI

MONOSAHARID SKELETNA FORMULA

GLUKOZA

FRUKTOZA

Glukoza

Glukoza nastaja v naravi v procesu fotosinteze. V grozdju je od sladkorjev največ glukoze, zato ji pravimo tudi grozdni sladkor. V razvitem svetu veliko ljudi trpi za sladkorno boleznijo (diabetes), pri kateri je vsebnost sladkorja v krvi previsoka. Vsebnost glukoze v krvi uravnava hormon insulin, ki ga izloča trebušna slinavka. V molekuli glukoze so hidroksilne skupine –OH in aldehidna skupina, zato je glukoza aldoza.

Fruktoza

V različnih vrstah sadja je največ fruktoze, zato jo imenujemo tudi sadni sladkor.V molekuli fruktoze so hidroksilne skupine –OH in ketonska skupina, zato je fruktoza ketoza.

3.2.2. DISAHARIDI

Sladkorji, ki so sestavljeni iz dveh monosaharidnih enot, se imenujejo disaharidi.

kemijsko in vsakdanje ime saharida monosaharidne enotesaharoza

trsni ali pesni sladkor glukoza + fruktoza

maltozasladni sladkor glukoza + glukoza

laktozamlečni sladkor glukoza + galaktoza

Molekula disaharida nastane, ko se povežeta dve molekuli monosaharida, pri tem pa se odcepi molekula vode. Reakcija se imenuje kondenzacija.

21

Molekula disaharida v vodni raztopini ob prisotnosti encimov ali kislin ter pri segrevanju razpadejo v molekule monosaharidov. Reakcija se imenuje hidroliza.

Pridobivanje sladkorjaIz sladkornega trsa so sladkor pridobivali že 3000 let pr. n. št. Sladkorni trs narežejo, iztisnejo sladek sok in izparijo vodo. Nato dobljeni surovi sladkor očistijo s prekristalizacijo.Iz sladkorne pese so začeli sladkor pridobivati šele pred 200 leti. Vse rastline vsebujejo sladkor, vendar ga je v sladkorni pesi toliko, da je pridobivanje ekonomično.

3.2.3. POLISAHARIDI

Škrob in celuloza sta polisaharida. Sestavljena sta iz glukoznih enot, ki so različno vezane med seboj, zato imata različne lastnosti.

CELULOZA ŠKROB

Celuloza ima vlaknasto zgradbo Škrob ima vijačno zgradbo

Netopna v vodi V vroči vodi delno topenČlovek in mesojede živali nimajo encimov za razgradnjo celuloze, zato celuloza zanje ni vir energije. Pomembna je za presnovo

kot balastna snov.

Vir energije za človeka. V človeškem telesu se s pomočjo encimov razgradi do glukoze

Celuloza je najpogostejša organska snov na Zemlji. Nastaja v vseh rastlinah. Celične

stene rastlin so iz celuloze

Je rezervna snov rastlin in vir energije za človeka in živali.

Vprašanja in naloge1. Kaj je diabetes (sladkorna bolezen)?2. Iz katerih rastlin pridobivamo saharozo (namizni sladkor)?3. Iz katerih osnovnih gradnikov sta zgrajena škrob in celuloza?4. Dlje časa žveči košček belega kruha. Kakšen okus zaznaš? Zakaj?5. Med naštetimi predmeti ali snovmi, ki so našteti, izberite tiste, ki ne vsebujejo

ogljikovih hidratov.  cvetlice, kruh, šampinjoni, grozdje, stekleni vrč, pomarančni sok, breskve, salama, lesena deska, srebrna posoda za sadje, sir

6. Katerih snovi primanjkuje telesu, če uživamo hrano, kot so slaščice, rafiniran sladkor in osvežilne pijače, ki vsebujejo veliko sladkorjev?

a. Mineralovb. Vitaminovc. Vlaknind. Vseh naštetih snovi

7. Dopolnite besedilo.V rastlinah in živalih imajo polisaharidi_____________ vlogo, predstavljajo namreč __________ snov in _____________ snov. Hitin in ______________ sta polisaharida ______________ izvora, škrob in ____________ pa sta polisaharida ________________izvora.

8. Ali poznaš značilnosti polisaharidov? Poveži pare, da bodo trditve pravilne.

22

škrob Predstavlja oporni polisaharid.

celuloza Predstavlja oporni polisaharid živalskega izvora.

glikogen Predstavlja dolgotrajnejši vir energije, ker je rezervni polisaharid.

hitin Predstavlja rezervni polisaharid.

9. Katera med spodaj naštetimi živili telesu predstavljajo vir energije, ki je dolgotrajnejši?

kokakola, kruh, ajdova kaša, bomboni, ovseni kosmiči, stročji fižol, rjavi riž

4. ORGANSKE DUŠIKOVE SPOJINEDušik je sestavni del številnih naravnih in umetnih organskih spojin. Najdemo ga v beljakovinah, encimih, aminokislinah, vitaminih, hormonih, alkaloidih, zdravilih, barvilih, razstrelivih in polimerih.

Vrsta organske dušikove spojine Primer Lastnosti in uporaba

amini metilamin

-brezbarven plin-pogonsko gorivo za rakete-v proizvodnji sintetičnih

polimerov

aminokisline

2-aminopropanojska kislina (alanin)

-sestavina beljakovin-v proizvodnji vitamina B

nitrospojine

nitrobenzen

-nepolarno topilo-v proizvodnji anilina

23

4.1. AMINI

Amini so zelo razširjene snovi v naravnih in umetnih organskih snoveh. Kemijsko so vezani v barvilih, zdravilih, polimerih in alkaloidih. Prosti amini se redko pojavljajo v naravi, nastanejo pa pri razgradnji beljakovin.

Amini so derivati amoniakaČe v molekuli amoniaka postopoma nadomestimo vodikove atome z alkilnimi skupinami, nastanejo amini:

PRIMARNI AMIN SEKUNDARNI AMIN TERCIARNI AMIN

amoniak metilamin dimetilamin trimetilamin

Amini so baze. S kislinami tvorijo soli.

Topnost aminov v vodi se zmanjšuje z dolžino ogljikovega radikala.

4.2. AMINOKISLINE

Aminokisline imajo enako osnovno zgradbo. Imajo dve funkcionalni skupini: amino –NH2 in karboksilno –COOH. Alkilna skupina –R vpliva na lastnosti posamezne aminokisline.

Glicin Alanin

V našem telesu je 20 različnih aminokislin. Od teh je 11 neesencialnih, kar pomeni, da jih ni potrebno dobiti s hrano, saj jih lahko telo tvori samo. Preostalih 9 aminokislin imenujemo esencialne, ker jih naše telo ne more narediti samo.

Nastanek peptidov, polipeptidov in beljakovin

24

Aminokisline se v organizmih med seboj povezujejo. Reakcije potekajo pod vplivom bioloških katalizatorjev: encimov.Dve molekuli AK se povežeta v novo molekulo tako, da karboksilna skupina ene aminokisline reagira z aminsko skupino druge. Nastane značilna peptidna vez. Pri reakciji se odcepi molekula vode.

Št. aminokislin, ki se povezujejo Peptid/beljakovina

2 dipeptid

3 tripeptid

4,… tetrapeptid

15 - 100 polipeptid

Od 100 do več 1000 beljakovina

4.3. BELJAKOVINE

Beljakovine so naravni polimeri, v katerih so povezane različne aminokisline ali monomerui.V naravi je poznanih več tisoč različnih beljakovin, ki se med seboj razlikujejo po:

- sestavi: enostavne beljakovine ali proteini so samo iz aminokislin, sestavljene beljakovine ali proteidi imajo poleg aminokislin v zgradbi še druge snovi (nukleinske kisline, ogljikove hidrate, maščobe, kovine, fosforjevo kislino, biološko barvilo)

- topnosti v vodi- biološki vlogi.

Beljakovine so občutljive na vplive iz okolja. Spremeni se jim lahko oblika in s tem izgubijo svojo biološko funkcijo – denaturirajo. Prostorska oblika beljakovin se lahko spremeni zaradi:

- povišanja temperature,- sprememba pH,- alkoholi,- soli težkih kovin,- sevanje iz okolja.

25

Beljakovine kot vir energije

Beljakovine za prenos dednih informacij: DNK, RNK

Strukturne beljakovine: sestavljajo lase, mišice, nohte, kosti…

4.4. ENCIMI

Encimi so beljakovine, ki nastajajo v rastlinskih in živalskih organizmih. Ker pospešujejo reakcije v živih organizmih, jih imenujemo biokatalizatorji ali biološki katalizatorji. Skoraj vsaka reakcija, ki poteka v našem organizmu, je odvisna od encimov. Encimi delujejo le na določene snovi. (Vsak encim sodeluje le v točno določeni reakciji.) Encimi najbolje delujejo v določenem temperaturnem območju in pri določenem pH.Encime uporabljamo tudi v industriji: alkoholno vrenje, encimi kvasovk v pekarstvu, priprava jogurtov, obdelava odpadkov, pralni praški,…

Vprašanja in naloge1. Dopolnite spodnje besedilo.

_______________ so gradniki beljakovin. Imajo bazične (–NH2) skupine in kisle (–COOH) skupine, zato lahko reagirajo kot baze ali kot kisline. Med seboj se povezujejo s ____________ vezjo. (–CONH–).

2. Katera od spodaj navedenih snovi ne vsebuje beljakovin?a. lasjeb. hemoglobinc. sladkord. mlekoe. jajca

3. Zakaj ne sme človekova telesna temperatura narasti na več kot 42 °C?a. Ker pride do povečanega izločanja vode iz telesa, kar lahko povzroči

dehidracijo.b. Ker se v krvi pojavijo mehurčki hlapnih snovi, kar povzroči moten pretok

kisika do celic.c. Ker lahko pride pri tako visoki temperaturi do spremembe zgradbe

beljakovin.

26

Zaščitne beljakovine: protitelesa

Regulacijske beljakovine: encimi in hormoni

Transportne beljakovine: hemoglobin

VRSTE BELJAKOVIN

5. KOLIČINSKI ODNOSI

5.1. MASE ATOMOV IN MOLEKUL

Posameznih atomov elementov ne moremo tehtati, ker so njihove mase zelo majhne. Lahko pa primerjamo mase atomov različnih elementov med seboj. Po dogovoru mase atomov primerjamo z 1/12 mase atoma ogljika 12C, ki ima relativno atomsko maso 12.

masa 1. atoma elementaRelativna atomska masa = Ar=

1/12 mase atoma 12C

Relativno molekulsko maso izračunamo tako, da seštejemo relativne atomske mase atomov, ki sestavljajo molekulo.

5.2. ŠTEVILO DELCEV, MASA IN MNOŽINA SNOVI

V 12g ogljika 12C je 6x1023 atomov. Pravimo, da je 12g ogljika 1 mol ogljika. Število 6x1023 imenujemo Avogadrova konstanta. Označujemo jo z NA. Ker označuje število delcev v enem molu snovi ima enoto mol-1.V enem molu aluminija je prav tako 6x1023 atomov. En mol aluminija tehta 27 g.Mol je nova enota: enota za množino snovi. Masa enega mola snovi je molska masa.

27

En mol je tista množina snovi, ki vsebuje toliko enakih osnovnih delcev, kolikor je atomov v 12g ogljikovega izotopa 12C.

5.3. MASA, MNOŽINA IN ŠTEVILO DELCEV

masa snovi = množina snovi x molska masa snovi m = n x M

masa snovi mmnožina snovi = n = =

molska masa snovi M

masa snovi = število delcev snovi x Avogadrova konstanta m = N x NA

število delcev snovi Nmnožina snovi = n = =

Avogadrova konstanta NA

5.4. KOLIKO SNOVI ZREAGIRA

Pri kemijskih reakcijah nas zanima, katere snovi reagirajo in katere nastanejo, pa trudi , koliko snovi zreagira in koliko jih nastane.

Pri kemijskih reakcijah moramo upoštevati zakon o ohranitvi mase: skupna masa reaktantov je enaka skupni masi produktov.

Množine in mase snovi pri nalogah računamo po korakih:1. Iz naloge razberemo, kaj so reaktanti in kaj produkti.2. Kemijsko enačbo zapišemo in uredimo.3. Izračunamo mase in množine snovi.

Masni delež elementa v spojinah1. Izračunamo relativno molekulsko maso spojine.2. Izračunamo celotno relativno maso določenega elementa.3. Izračunamo masni delež elementa.

28

6. POLIMERI

6.1. NARAVNI POLIMERINaravni polimeri so gradniki vseh živih organizmov. So rastlinskega in živalskega izvora.KAVČUK – GUMAOsnova za pripravo gume je kavčuk. Gumo uporabljamo za številne izdelke: transportne trakove, obutev, ventile,… Najpomembnejša uporaba je za izdelavo avtomobilskih gum.POLISAHARIDIŠkrob je rezervna hranilna snov v rastlinah, glikogen pa v živalih. Stene rastlinskih celic so iz celuloze. Oporno tkivo pri živalih je iz hitina.BELJAKOVINESvila in volna sta beljakovini živalskega izvora. Svilo pridobivajo iz niti gosenic sviloprejke. Za gojenje teh metuljev so potrebni nasadi murve z belimi plodovi, ki jim služijo kot hranilna snov.

29

Razvoj sviloprejke

V zapredku ( kokonu ) je nitka lahko dolga tudi do 4 km, vendar jo lahko odvijejo le 500 do 1000 metrov. . Z namakanjem kokonov v vroči vodi uničijo bube in tako preprečijo, da bi se iz njih razvil metulj. Preluknjan zapredek namreč ni več uporaben.Svilna vlakna so elastična, močno vpijajo vlago in dobro zadržujejo toploto.Volno pridobivamo s striženjem živali.Volna je slabo odporna proti trganju in obrabi, zato jo je potrebno mešati s sinteznimi vlakni. Zelo dobro vpija vlago. Volnena vlakna so zelo elastična, zato se volnene tkanine ne mečkajo. Volna je dober toplotni izolator. Visoka temperatura volnena vlakna poškoduje.Kakovostne značilnosti volne so: finost, dolžina vlaken in kodravost, zato jo razvrščano v fino, srednje fino in grobo volno.

6.2. SINTETIČNI POLIMERI

Nafta je osnovna surovina za pripravo sintetičnih polimerov. Vse sintetične polimere imenujemo plastika. Iz njih izdelujemo različne izdelke. Nekatere sintetične polimere uporabljamo kot vlakna.

Plastika nastane s polimerizacijo. Razlikujemo dve vrsti polimerizacije:- adicijsko polimerizacijo

Z adicijsko polimerizacijo imamo opraviti pri monomerih, kot so eten, vinilklorid in stiren, ki vsebujejo dvojne vezi med dvema C atomoma. Pri polimerizaciji se dvojne vezi med dvema C atomoma odpro in po dva C atoma dveh ločenih molekul se spojita.

- kondenzacijsko polimerizacijoPri tem procesu reagirata med seboj dve spojini, ki imata na konceh svojih molekul aktivne atome. Pri spajanju med seboj zreagirata. Pri tem se odcepi majhna molekula, ki je največkrat voda. Najlon, terilen in urea-formaldehidna smola so primeri kondenzacijskih polimerov.

Kako so lastnosti plastike odvisne od njene strukture?

Termoplasti so zgrajeni iz nerazvejanih ali razvejanih verižnih molekul. Med seboj so le te nepovezane. Pri segrevanju se zmehčajo in jih je mogoče preoblikovati. Zaradi enostavne zgradbe jih lažje razkrajamo kot ostale polimere. Primer: polieten, polistiren, akrilno steklo, propilpropen.Te plastike:

- se zlahka raztegujejo- so voljne

30Kaj se zgodi s termoplastom,

ko ga segrevamo, raztegujemo, nanj pritiskamo?

- se pri segrevanju mehčajo imajo nizka tališča- se talijo brez razkroja.

Pri duroplastih so makromolekule med seboj povezane v prostorsko mrežo in jih zato, ko se strdijo, ni mogoče več preoblikovati. Primeri so bakelit, epoksi lepila…Te plastke so:

- toge in trdne,- niso voljne,- pri segrevanju pooglenijo, še preden se

stalijo

31

Kaj se zgodi z duroplastom, ko ga segrevamo, raztegujemo,

nanj pritiskamo?