Alkoholid, karboksüülhapped, süsinikuühendid (0)

1. Alkoholid - on ühendid, milles tetraeedriline süsinik on seotud hüdroksüülrühmaga.
R—OH
CH4- metaan  CH3- OH metanool (puupiiritus)

• Saamine: CO + 2 H2  CH3OH; 2CH4 + O2  2CH3OH
  
• Füs. Om.: värvitu, märgine, vedel, madal keemistemperatuur , seguneb veega hästi.
  
• Metanooli kasutatakse tööstuses lahustin, mootorkütusena ja mitmesuguste ainete valmistamiseks.
  
• Saadakse metaani aeglasel oksüdeerumisel.
  

CH3- CH2- OH etanool (viinapiiritus)

• Saadakse pärmseenekeste toimel suhkrute (nt glükoosi) lahusele. Alkoholkäärimine: C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2
  
• C2H4 + H2O  C2H5OH
  
• Füs. om.: iseloomulike lõhna, põletava maitsega, värvitu, vest väiksema tihedusega vedelik, seguneb veega, madal keemistemperatuur, hea lahusti.
  
• On vähem mürgisem kui metanool.
  
• Kasutatakse keemiatööstuses vedelate ravimite valmistamisel, desifitseerimiseks, lõhnaõlid, automootori kütusena.
  

OH-CH2-CH2-OH etaandiool (etüleenglükool)

• HOCH2CH2OH
  
• Füs om.: värvitu, veest paksem , magusa maitsega, mürgine, seguneb veega.
  
• C2H4O + H2O  HOCH2CH2OH
  
• Kasutatakse autode raskesti külmuvate jahutusvedelike koostises (antifriisides), polümeeride valmistamisel.
  

HOCH2CH(OH)CH2OH propaantriool (glütserool)

• Füs om.: siirupitaoline, värvitu, magusamaitsega vedelik, pole mürgine, seguneb veega.
  
• Saadakse kõrvalsaadusena rasvade lagundamisel (seebi keetmisel)
  
• Kasutatakse kreemide ja teiste kosmeetikatoodete valmistamiseks ja polümeeride lähteainena.
  

Alkoholid on veesõbralikud ühendid. Alkoholid ei ole alused- nad ei lagune vees ioonideks.
2. Karboksüülhapped- on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad karboksüülrühma (-COOH)
R—C—OH—O
HCCOH metaanhape (sipelghape)

• hapu lõhnaga, söövitav ja mürgine vedelik, seguneb veega.
  

CH3COOH etaanhape (äädikhape)

• hapu lõhnaga, söövitav vedelik, tahkub 17o C lähedal ja seguneb veega, pole mürgine.
  
• Kasutatakse toidu maitsestamiseks ja marineerimiseks.
  
• Nõrk hape
  

Saadakse alkoholi aeglasel oksüdeerumisel.
CH3CH2OH + O2  CH3COOH + H2O

• Reageerimine alusega: 2CH3COOH + Mg(OH)2  (CH3COO)2Mg + 2H2O
  
• Reageerimine aluselise oksiidiga: 2HCOOH + K2O  2HCOOK + H2O
  
• Reageerimine metalliga:
  

6CH3CH2COOH + 2Al  2(CH3CH2COO)Al + 3H2

• Reageerimine soolaga: (karboksüülhapped on ainult tugevamad süsihappest, ränihappest ja sulfiidhappest)
  

CaCO3 + CH3COOH  (CH3COO)2Ca + H2CO3
Teised karboksüülhapped:
Butaanhape (võihape) CH3CH2CH2COOH
Piimhape CH3CH (OH)COOH
Etaandihape (oblikhape) HOOC -COOH
Süsiniku o-a arvutamine:
H  C H  N
H  O N  O
C  O C  N
Karboksüülhapped on nõrgad nagu süsihapegi. Nende struktuurid on sarnased (etaanhappes on teise –OH rühma asemel –CH3 rühm). Sellepärast on karboksüülhapped palju püsivamad ega lagune destilleerimisel.
3. Eluks olulised süsinikuühendid:
Sahhariidid - elutähtsad ühendid, mis koosnevad süsiniku, vesiniku ja hapniku aatomitest.

Monosahhariidid (glükoos- viinamarja suhkur, fruktoos- puuvilja suhkur)
Tahke, valge, magus, lahustuvad vees, kristallilised ained.
Leidub paljudes taimedes ja ka puuviljades. Fruktoos käärib ja seedub raskemini kui glükoos ja on glükoosist palju magusam.

Oligosahhariidid (monosahhariidide arv 2-12)
Tahke, valge, kristallilised ained, lahustuvad vees hästi.
Sahharoos C12H22O11 ehk tavaline suhkur leidub suhkrupeedis ja suhkruroosis. Sahharoos laguneb seedimisel ja pärmseenekeste toimel kergesti glükoosiks ja fruktoosiks.
Laktoos ( piimasuhkur ) ja maltoos ( linnasesuhkur )

Polüsahhariidid (tärklis, tselluloos )
Tärklis- tahke, valge, kristalliline aine, amorfne , maitsetu , külmas vees ei lahustu. Kuumas vees moodustab paksu häguse lahuse (kliistri-tapeediliim)
Tselluloos (paber, puit, puuvill )- tahke,kiulise ehitusega, värvus sõltub, kõvem, maitsetu, vees ei lahustu, kuid on veesõbralik, taimede tugiaine.
Polüsahhariidid on looduslikud polümerid.
Rasvad - elutähtsad ühendid, mis koosnevad glütseroolist ja pikkadest karboksüülhappe jääkidest.
Rasvad ei ole polümerid.

• Tahked ( loomsed )
  
• Vedelad (õlid, kalarasvad)
  
• Vees lahustumatud
  
• Head lahustid
  

Rasvad lagunevad seedimisel rasvhapeteks ja glütserooliks. Taimsetest rasvadest saab ka margariini, kui panna need reageerima vesinikuga.
Normaalsel toitumisel peaks energiavajadustest katma 60% sahhariidid ja 30% rasvad, ülejäänud on valgud . Kui kehas sahhariidide sisaldus on üle normi, hakkavad need lagunema rasvadeks.
Valgud- elutähtsad ühendid, mis koosnevad aminohapetest.
Aminohapped - orgaanilised ained, mis koosnevad karboksüülrühmast ja aminorühmast.
Valgud on looduslikud polümeerid. Erinevaid aminohappeid on 20 ja valke umbes 50 000.
R—CH--COOH—NH2
Valgud on elusorganismi kõige tähtsamad ühendid. Nad võtavad vahetult osa organismi kasvamisrs ja paljunemisest ja on organismi ehitusmaterjaliks.
Valgud on väga reageerimisvõimelised ja välismõjude vastu tundlikud. Üks kõige tundlikum on munavalge- juba 70 kraadise kuumuse all kalgendub. Samuti hapneb ka piim.
Valgud tekivad taimedes.
Kütused- ained või materjalid, mille põlemisel vabaneb palju soojusenergiat. (NH3- ei leidu looduses/ ammoniaak )
Kütteväärtus- näitab, kui palju soojusenergiat annab kindle kogus küttust täielikul põlemisel.
Kütusena võib kasutada igasuguseid aineid või materjale, mille koostises on mõni madalama o-a elemendi aatom. Kütteväärtus on seda kõrgem, mida madalam on elemendi o-a ehk mida rohkem on ta vesiniku ühenditega seotud.
Kõige enam kasutame süsiniku kütuseid, sest see on odav ja kättesaadav.

Gaasiline kütus (põlevad täielikult) CH4, C2H6 , C3H8, C4H10

Vedelkütused (nafta) C5H12 , C9H20
Kütteväärtus on väiksem, koos maagaasiga põletamisel ei teki mingeid jääke.

Tahked kütused (põlemine on mittetäielik, tuhk)
Kütteväärtus on kõige väiksem.
Põlemine- kiiresti kulgev oksüdatsioon, milles eraldub palju soojust ja ka valgust. Leek tekib ainult siis, kui põlevad gaasid ja aurud .
Kütteväärtuse puhul on tähtis see, kui palju on kütuse koostises mittepõlevaid lisandeid.
Toit- on elusorganismidele nii kütuseks kui ka ehitusmaterjaliks.
Toitu valmistatakse toiduainetest ja need koosnevad omakorda toitainetest. Toitained on valgud, rasvad, vitamiinid jne.
Toiteväärtus ehk kalorsus - soojushulk , mille toit annab täielikul oksüdatsioonil (põlemisel).
Rasvad annavad üle kahe korra rohkem energiat kui sahhariidid või valgud.
Valke same me lihast, munast, piimast jne. Osades valkudes on asendamatuid aminohappeid, mida me peame ise toiduvalkude koostises saama.
C12H22O11- sahhaas
C3H7O2N- valk
C57H110O6- rasv
Vitamiinid reguleerivad organismi kasvu ja ainevahetust ning tugevdavad vastupanuvõimet haigustele. Osa vitamiine ei lahustu vees. A: kalamaksaõlis, võis (nägemise, organismi kasvu jaoks), D: reguleerib kaltsiumi- ja fosforiühendite ainevahetust, luustiku arengut, E: reguleerib suguvõimet (taimeõlides)
Teised vitamiinid lahustuvad vees. C: tugevdab organismi (marjades, puuviljades), B: soodustab kasvu, reguleerib südame ja närvisüsteemi tegevust (idudes, teraviljade kestades).
Toidus peab olema ka mineraalaineid (täiskasvanud inimene vajab päevas umbes 25 g).
Makroelemendid:
Naatriumühendid- keedusool , ainevahetuse reguleerimiseks.
Kaaliumühendid- taimedes, reguleerivad südame tegevust.
Rauaühendid- vere hemoglobiini koostises.
Väävliühendid- valkude valmistamiseks, küüslaugust, sibulast ,
Magneesiumühendid- reguleerivad närvisüsteemi tegevust.
Joodiühendid- reguleerivad kilpnäärme tegevust, merekalades.
Energia eraldumine ja neeldumine looduslikes protsessides:
Kõdunemine- peamiselt mikroorganismide toimel kulgev organismide lagunemine pärast elutegevuse lakkamist. (eksotermiline protsess-eraldub energia)

Mädanemine (hapniku juuresolekul)

Roiskumine (ilma hapnikuta)
Lõpptulemus on kõdu.
Käärimine- lihtsate ühendite tekkimine sahhariididest ja teistest ühenditest mikroorganismide toimel.

Etanool- ehk alhokolkäärimine (kulgeb pärmseenekeste toimel)
C6H12O6  2CH3CH2OH + 2CO2

Äädihapekäärimine
C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O

Piimhapekäärimine (lähteaineks on laktoos) valmistatakse juustu, kohupiima ja hapukoort, silo .
Looduses toimuv endotermiline protsess on fotosüntees (kogu elu alus)
6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2
Plastmassid (plastid):

• Koosneb polümeerist, plastifikaatorist, värvainest, täiteainest, vananemisvastasest vahenditest jne.
  
• Termoplastsed plastmassid (lahustuvad orgaanilistes lahustes, kuumutamisel muutuvad voolavaks.) nt: polüeteen(kilekotid), polüstürool (pastapliiatsid), orgaaniline klaas.
  
• Termoreaktiivsed plastid (ruumiline struktuur) nt: kumm .
  
• On odavad, üsna tugevad ja hästi töödeldavad.
  
• Painduvus, elastsus ja sitkus (+) , vähene vastupidavius kõrgemale temperatuurile (-)
  

Kiudained :

• Looduslikud kiudained- tsellulooskiud (taimse päritoluga, puuvill, lina- ja kanepikiud ), valkkiud (loomse päritoluga, vill , siid) veesõbralikud
  
• Tehiskiudained (tselluloos) tehissiid.
  
• Sünteeskiudained (valmistatakse sünteetiliselt) akrüül-, polüesterkiudu jt tekstiilikiudaineid.
  

Tehis - ja sünteeskiudained on sageli odavadmad ja tugevamad kui looduslikud. Sünteeskiudained on aga ebatervislikud (vett-tõrjuvad).
Tarbekeemia tooted:

• Seebid, šampoonid, pesupulbrid- pesemisvahendid
  
• Värvid ja liimid (koostisosaks on polümeerid, lakk  email )
  
• Ravimid (glükoos- parem maitse, tärklisekliister- hoiab koos)
  
• Taimekaitse - ja putukatõrjevahendid
  

Keemia ja elukeskkond:
Atmosfääri saastumine - õhku tekib CO2 rohkem, kui taimed selle suudavad ära sünteesida. Seetõttu ei pääse maale langevast soojuskiirgusest peegelduda tagasi maailmaruumi. Tekib kasvuhooneefekt. Atmosfääri saastab ka tolm, mis on tekkinud ntks metallide tootmisel, raskemetallide ühendid on väga mürgised.
NO2 ja NO on happelised oksiidid ja muudavad vihmasajud happesademeteks, mis on taimedele väga ohtlikud.
Vett reostavad heitveed, õlireostus, olmereostus.
Kaitse:

• Jäätmevaba tootmine
  
• Muuta tootmisjäägid elukeskkonnale võimalikult ohutuks
  
• Tuule-, päikese-, hüdroenergia ja tuumaenergia . Süsinikku mittesisaldavate kütuste tootmine.
  
• Vee setitamine ja filtrimine, heitvee kuumutamine.