Matematika, Fyzika, Chemie, Biologie, Zeměpis stručně

ZÁKLADNÍ PŘEHLED ORGANICKÝCH SLOUČENIN

I. Uhlovodíky

Uhlovodíky s vazbou jednoduchou (nasycené) jsou: methan (CH₄), ethan (C₂H₆), propan (C₃H₈), pentan (C₅H₁₂) atd.

U uhlovodíků píšeme kromě obvyklých chemických vzorců ještě vzorce strukturní, které nám znázorňují vnitřní stavbu (strukturu) molekul.

Příklady:

Methan (CH₄)

Ethan (C₂H₆)

Propan (C₃H₈)

Uhlovodíky s C₁ až C₄ jsou plynné (methan až butan).

Uhlovodíky s C₅ až C₁₀ jsou kapalné (benzín, petrolej).

Uhlovodíky s C₁₁ až C₁₅ jsou mazlavé (strojní oleje, vazelína).

Uhlovodíky s C₁₆ a více jsou tuhé (parafín).

Uhlovodíky s vazbou dvojnou, trojnou (nenasycené)

Ethylen (C₂H₄)

Acetylen (C₂H₂)

H — C ≡ C — H

Molekuly nenasycených uhlovodíků se mohou vzájemně vázat ve velké molekuly (vazba dvojná přechází v jednoduchou).

... — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ — ...

Chemická reakce, při které se jednoduché molekuly spojují do velkých molekul, se nazývá polymerace a výsledné produkty polymery. Z plynného ethylenu vzniká polymerací tuhý píast polyethylen. Ethylen a acetylen jsou základní suroviny pro výrobu plastů (syntetický kaučuk apod.).

Ropa je směs různých uhlovodíků a jiných sloučenin.

Frakční destilací se uvolňují při různých teplotách různé látky:

při 40-150 °C surový benzín

při 150-250 °C petrolej, nafta

při 250-350 °C plynový olej

nad 350 °C surové oleje, vazelína, parafín. Zbytek je asfalt.

Rozkladná destilace dřeva a uhlí. Při tepelném rozkladu (1 000–2 000 °C bez přístupu vzduchu) vzniká v plynárnách a koksárnách:

1. ze dřeva: dřevný plyn, dehet, líh (methanol), ocet a dřevěné uhlí,

2. z uhlí: svítiplyn, dehet a koks.

Ze složek dehtu se vyrábějí barviva, léky, cukerín, výbušniny a jiné hmoty.

Syntetický benzín vzniká hydrogenací (obohacení vodíkem) hnědouhelného dehtu.

II. Cukry

Cukry vznikají asimilací v zelených rostlinách. Jsou složeny z atomů C, H a O. Dělíme je na jednoduché a složené.

1. Jednoduché:

   cukr hroznový (glukosa)
   cukr ovocný (fruktosa)
   mají stejný vzorec C₆H₁₂O₆, ale odlišnou strukturu molekul

2. Složené ze dvou molekul cukrů jednoduchých:

   cukr řepný (sacharosa)
   cukr sladový (maltosa)
   cukr mléčný (laktosa)
   mají stejný vzorec C₁₂H₂₂O₁₁, ale jinou strukturu molekul

3. Složené z mnoha molekul cukrů jednoduchých:

   škrob a buničina

Škrob je složený z mnoha molekul glukosy. Je v semenech a v hlízách rostlin (pšenice, rýže, brambory atd.). Za studená je nerozpustný. V horké vodě se mění ve škrobový maz. Jodem se zbarvuje modře. Zahříváním nad 200 °C se mění škrob v dextrin (lepidlo). Vařením s H₂SO₄ vzniká glukosa.

Buničina (celulosa) je též vysokomolekulární cukr. Tvoří stěny rostlinných buněk (dřevo, sláma, len apod.). Ve vodě je nerozpustná. Je to potrava pro býložravce, pro člověka nestravitelná. Slouží jako surovina k výrobě umělého hedvábí, celuloidu a jiných užitečných hmot. Účinkem HNO₃ (nitrací) se mění celulosa v nitrocelulosu (střelná bavlna), která slouží jako výchozí produkt řady výbušnin.

III. Alkoholy

Alkoholy jsou takové sloučeniny uhlovodíků, v nichž jeden atom (nebo více atomů) vodíku je nahrazen hydroxylovou skupinou — OH.

Z methanu vznikne methanol (methylalkohol). Je to takzvaný dřevný líh. Vyrábí se destilací dřeva. Je prudce jedovatý.

Z ethanu vzniká ethanol (ethylalkohol). Vyrábí se lihovým kvašením cukerných roztoků (melasy a škrobu) účinkem enzymů kvasinek. Při tom vzniká CO₂. Synteticky se vyrábí z ethylenu (denaturovaný líh). Používá se ho jako ekologicky čistého a snadno obnovitelného kapalného paliva a jako suroviny k výrobě léků a plastů.

Methanol (CH₃OH)

Ethanol (C₂H₅OH)

IV. Tuky

Tuky jsou sloučeniny mastných kyselin (palmitové, stearové, olejové atd.) s glycerolem — trojsytným alkoholem.

Podle původu je dělíme na rostlinné a živočišné. Rostlinné získáváme lisováním plodů nebo semen řepky, máku, oliv, slunečnice. Inu, bavlníku, podzemnice olejné. kokosu aj. Živočišné tuky jsou sádlo, máslo, lůj, rybí tuk.

Rozkladem tuků vzniká glycerol.

Vařením tuků s louhy vznikají mýdla. Jsou to vlastně soli mastných kyselin vzniklé neutralizací. Vařením tuku s louhem sodným (NaOH) vzniká mýdlo sodné, tuhé. Vařením s louhem draselným (KOH) vzniká mýdlo draselné, mazlavé.

V. Bílkoviny

Bílkoviny jsou organické sloučniny složené z prvků C, H, O, N. Někdy obsahují ještě S a P. Mají velké molekuly, složené z tisíců atomů (vysokomolekulární látky). Teplem se jejich vlastnosti trvale mění.

Nejznámějšf bílkoviny jsou:

Albumin (ve vajíčkách a v krvi), hemoglobin (červené krevní barvivo), kasein (tvarohovina z mléka), kolagen (vazivo kostí a chrupavek) a lepek (v obilí).

VI. Plasty

Plasty jsou umělé organické vysokomolekulární sloučeniny. Vyrábějí se z uhlovodíků (acetylenu, ethylenu), z lihu, z dehtu a z jiných organických látek polymerací. Vzniklé makromolekuly se skládají z molekul vytvářejících stejnorodý pevný řetěz nebo síť.

Mezi ně patří organické sklo (plexisklo), silon, nylon, PVC (igelit) apod.

ethylen

polyethylen

Nahrazují nám přirozené suroviny a mnohými vlastnostmi je vysoko předčí (jsou odolné, lehké, snadno se tvarují).