1.5.4. Elektrokémia

Galváncella: a kémiai energia elektromos energiává való átalakítására szolgálnak Vázlatosan az ún. Celladiagrammal mutatjuk be Zn(sz) | ZnSO4-oldat ¦ CuSO4-oldat | Cu(sz) Elektród: az elektromos áram gázokba, folyadékokba, félvezetőkbe való bevezetésére / kivezetésére szolgáló alkatrész Anód: a készülék azon elektródja, melyből elektronok lépnek be az áramkörbe, pozitív elektróda Katód: a készülék azon eketródja, mely felé

1.5.3. Redoxireakciók, egyéb reakciók

Oxidáció: elektronleadás Redukció: elektronfelvétel Oxidáló- és redukálószer: az oxidáció és redukció egymást feltételezi, az összevont név: redoxireakció Oxidálószer: az elektront felvevő anyag, ami redukálódik Halogénelemek (F2 -> I2, csökkenő mértékben) Redukálószer: elektront leadó anyag, ami oxidálódik Alkálifémek (Li -> Cs, növekvő mértékben) Az, hogy egy reakcióban adott anyag oxidáló vagy redukálószerként viselkedik, a reakciópartnertől függ

1.5.2. Sav-bázis reakciók

A kémiai reakciók típusai Szempont Reakciók Energiaváltozás Exoterm Endoterm Fázisok száma Homogén: minden részt vevő komponens azonos fázisban van Heterogén: a reagáló anyagok több fázisban vannak Reakció sebessége Pillanatszerű Mérhető idő alatt végbemenő Végtelen lassú folyamat A reakcióban részt vevő anyagok száma szerint Egyesülés (szerves kémiában addíció és polimerizáció) Bomlás / disszociáció, ha a bomlás

3.10. Energiagazdálkodás

Égető probléma: növekvő energiafelhasználás és kiapadófélben lévő szén-, kőolaj- és földgázkészletek Az energiafelhasználást kísérő környezeti károsodások Kémiai energia: anyagok kémiai átalakulásakor a kémiai kötések átrendeződésével kapcsolatos energiaváltozás Kölcsönösen átalakítható más energiafajtákká -> termikus energia, elektromos, sugárzási, mechanikai energia Megfelelő anyagok, ún. energiahordozók formájában tárolhatók Energiahordozók: kémiai kötések révén energiát tárolnak Természeti erőforrás, aminek nincs újraképződési

3.9. Műanyagok

Makromolekulás anyagok, amelyeket vagy a természetben található makromolekulás anyagok átalakításával, vagy kismolekulák (monomerek) összekapcsolásával mesterségesen állítanak elő Kémiai előállítás a 19. sz. elejétől – ekkor még természetes anyagokat pótoltak Mai műanyagok: tulajdonságukban felülmúlják a természetes anyagokat, nem pótanyagok Csoportosítás Eredet szerint Természetes: természetes eredetű makromolekulás anyagok átalakulásával készülnek Szintetikus: mesterséges alapanyagúak, kismolekulájú szénvegyületekből Polimerizáció műanyagok:

3.8. Nukleinsavak

Minden sejtben megtalálható, kimagasló jelentőségű szénvegyületek Építőelemek Hidrolízis termékei: savas hidrolízisével megkaphatjuk monomerjeiket – nukleotidok Konstitúció Nukleotid szerkezete: észter jellegű vegyületek, alkotórészei: Nitrogéntartalmú bázis: nitrogéntartalmú heterociklusos vegyületek Pirimidinbázisok: citozin, timin, uracil Purinbázisok: adenin, guanin Pentóz (béta-D-ribóz; 2-dezoxi-béta-D-ribóz) // ötszénatomos cukor Foszforsav (H3PO4) Polinuklotidlánc kialakulása: foszforsav-cukor-bázis összeételű nukleotidok kapcsolódása Elágazásmentes lánc Cukor-foszfát-láncolat A cukor 1. C-atomjához

3.7. Fehérjék

Polipeptidláncokból felépülő sok (legalább 50) aminosavat tartalmazó, meghatározott funkciójú óriásmolekulák Az élő szervezetek legfontosabb építőkövei Protein: görög ’első, legfontosabb’ Építőelemek A természetes eredetű aminosavak: 20 féle Mindegyik alfa-aminosav és L-konfigurációjú (az akirális glicin kivételével) Konstitúció Peptidkötés: az aminosav-molekulák vízkilépés közben kapcsolódnak össze Az aminosav közötti amidkötés Fehérjék: sok aminosavrészből felépülő, elágazásmentes polipeptidláncok Kialakulásuk: élő szervezetekben,

3.6. Szénhidrátok

A természetben leggyakrabban előforduló, biológiai szempontból nagyon jelentős vegyületek, táp- és vázanyagok Csoportosítás Tudományos neve: szacharidok (arab ’édes’) Neve: -óz Monoszacharidok: nyílt láncú formájuk alapján polihidroxi-vegyületek Savas hidrolízissel nem bonthatók kisebb molekulájú szénhidrátokra Diszacharidok: kettős szénhidrátok Savas hidrolízissel két monoszacharid-egységre bonthatók Poliszacharidok Savas hidrolízissel sok monoszacharidra bonthatók Összetétel Általános összegképletük: CnH2nOn (ahol n = 3-7)

3.5. Nitrogéntartalmú szerves vegyületek

Nitrogéntartalmú szénvegyületek, amelyek molekuláiban a nitrogénatom egyszeres kovalens kötéssel kapcsolódik a szénatomokhoz Csoportosítás Formálisan az ammónia származékai Funkciós csoportjuk: Értékűség: az amin molekulájában megtalálható funkciós csoportok száma Rendűség: a nitrogénatom(ok)hoz kapcsolódó szénhidrogéncsoportok száma Egyértékű, nyílt láncú alkil-aminok homológ sorának általános képlete: CnH2n+3N Elnevezés Elnevezés szabályai A nitrogénatomhoz kapcsolódó szénhidrogéncsoportok nevének betűrendben való felsorolása + -amin

3.4.5. Észterek

Karbonil- és étercsoportból álló összetett funkciós csoportot tartalmazó szénhidrogének Észterképződés Valamilyen hidroxivegyület (általában alkohol) és valamilyen sav (karbonsav vagy szervetlen oxosav) egymásra hatásakor vízkilépés közben, egyensúlyi reakcióban keletkeznek. Egyensúlyra vezető folyamat, időreakció Csoportosítás A savcsoport (acicsoport) szervetlen vagy szerves savból származik-e Karbonsav-észterek Szervetlensav-észterek Nevezéktan ~ sók Az alkoholok szénhidrogéncsoportjának neve + a sav savmaradékának neve