Mida kõrgema energia side, seda lihtsam on neid lõhkuda. Markovnikovi reegel: vesinik läheb sinna, kus enne rohkem vesinikke on. Jälgida ainult neid, kus on kaksikside vahel. Alkeen + H2 > alkaan CH2=CH2 + H2> CH3CH3 CH2=CH-CH3 + HCl > CH3CHClCH3 CH2=CH-CH3 + Cl2> ClCH2CHClCH3 CH2=CH2 + H2O > CH3CH2OH CH2=CH-CH >(-H2) CH=-C-CH3 + H2 CH2=CH2 + 3O2 > 2CO2 + 2H2O 2) Karboksüülhapped reageerimine metalliga: 2RCOOH + 2Na > 2RCOONa + H2(up); 2RCOOH + Ca > (RCOO)2Ca +H2 (up) -''- metalliüksiidiga: 2RCOOH + ZnO > (RCOO)2Zn + H20 -''- hüdroksiidiga: 2RCOOH + Ca(OH)2 > (RCOO)2Ca + H2O; RCOOH + NaOH > RCOONa + H2O -''- soolaga: 2RCOOH + NaCO3 > RCOONa + H2CO3 H2Oja CO2(up) 3) Oksüdeerumine alkohol>aldehüüd/ketoon> karboksüülhape: CH3CH2OH >[O] CH3C=O ja H >[O] CH3C=O ja -OH 4) Redutseerumine eelmisele vastupidine järjekord 5) benseenide reaktsioonid
soola osa Detergendid · Detergendid vees moodustavad kolloidlahuse · Süsinikahelate osa hüdrofoobne hoiab veest eemale ja hüdrofiilne osa on kontaktis veega ja seetõttu tekivad sellised kolloidosakesed Detergendid (seep) · Üks vanemaid ja tuntumaid detergente on seep. · Kuid seebil, kui pesuvahendil on puudusi: karedas vees sisalduvad Ca2+ ja Mg2+ ioonid toimub reaktsioon kareda veega: 2RCOONa + Ca(HCO3)2->(RCOO)2Ca+2NaHCO3 Seetõttu ei lahustu seebid hästi karedas vees ja ka seebikulu on suurem ning sadenenud sool jääb riidekiudude pinnal Detergendid (seep) · Seep hüdrolüüsub: detergendid on nõrgad elektrolüüdid ja hüdrolüüsuvad vees osaliselt: RCOONa + H2O RCOOH + Na+ + OH- · Seetõttu on seebi lahus leeliselise toimega ja ei ole kasulik pesta villa ja siidi. · Seebiga ei saa pesta ka happelises keskkonnas. · Pesemisomadused parimad 60-70°C
Edasisel süsinikahela pikenemisel lahustuvus väheneb. Mitmete ainete, näiteks karboksüülhapete, amiinide, alkoholide puhul piirab pindaktiivsuse mõjule pääsemist aine vähene lahustuvus vees. Üks vanemaid ja tuntuimad detergente on seep. Kuid seebil, kui pesemisvahendil on ka mõningaid puudusi. Karedas vees moodustuvad rasvhapete kaltsiumi ja magneesiumisoolad: 2RCOONa + Ca(HCO3)2 (RCOO)2Ca + 2NaHCO3 Need soolad vees ei lahustu ja sadenedes riidekiududele, takistavad pesemist. Samuti kulub siis ka rohkem seepi. Seep kui rashappe sool hüdrolüüsub osaliselt: RCOONa + H2O RCOOH + NaOH Seetõttu on seebi lahus leeliseline, mis ei ole soovitatav paljude tekstiilimaterjalide (n vill, siid) pesemisel, eriti kõrgel temperatuuril. Kuid seebi pesemisomadused ongi just parimad 6070'C juures
margariini tootmisel Adipotsüüdid, rasvkude +KOH K+RCOO- Saponifikatsioon ehk seebistamine Vahad Looduslikud rasvad - segud erinevatest triatsüülglütseriididest Rasvhappe ja pika alifaatse alkoholi estrid, happel n=14-36,
Energia depoo, ei kuulu membraanide koosseisu Glütserool võib olla esterifitseeritud kuni 3 erineva rasvhappe poolt Rasvadõlid: rasvhappe jäägid erineva ahela pikkuse ja küllastatuse astmega Rasvad vs glükogeen erinev oksüdatsiooni aste erineva tihedusega Adipotsüüdid, rasvkude Soojuse tootmine +KOH Soojusisolatsioon K+RCOO Saponifikatsioon ehk seebistamine Looduslikud rasvad segud erinevatest triatsüülglütseroolidest Rasvhapped % Olek toatemp. Küllastunud Küllastumata C412 C14 C16 C18 C16 + C18 Lehma rasv Tahke <2 <2 29 21 46
Rasvhapete soolasid (alates 6 süsinikuga) nimetatakse seepideks. Seebi kvaliteet oleneb valmistamiseks kasutatavatest rasvainetest ja lisanditest. Seepi valmistatakse ainetest, mida saaks kas vahetult või töödeldult kasutada toiduks. Seebid on anioonaktiivsed pesuvahendid Seep karedas vees Üks vanemaid ja tuntumaid detergente on seep. Kuid seebil, kui pesuvahendil on puudusi: karedas vees sisalduvad Ca2+ ja Mg2+ ioonid toimub reaktsioon kareda veega: 2RCOONa + Ca(HCO3)2-(RCOO)2Ca?+2NaHCO3 Seetõttu ei lahustu seebid hästi karedas vees ja ka seebikulu on suurem ning sadenenud sool jääb riidekiudude pinnale. Karedas vees moodustuvad rasvhapete kaltsiumi- või magneesiumisoolad ei lahustu vees ning sadenedes riidekiududele, takistavad pesemist. Lisaks suureneb seebi kulu. Seebiga ei saa pesta happelises keskkonnas. Seebi pesemisomadused on parimad 60-70 ºC juures.
CH3CH2CHO (O)-> CH3CH2COOH !!! Metanaal oksüdeerub ka mõne spetsifilise oksüdeerija toimel nt hõbeoksiidi toimel !!! HCHO + Ag2O -> HCOOH + 2Ag HCHO Seda nim hõbepeegli reaktsiooniks ja selle tõttu saab metanaali kasutada peeglite valmistamiseks. Aldehüüd redutseerub (liitub H2) ja moodustab vastava alkoholi. Kasutamine: Karboksüülhapete keemilised omadused etaanhappe nt varal Karboksüülhapped on nõrgad happed, kuna disotseeruvad vähe. RCOOH RCOO + H Ometi on nad paljupalju tugevamad happed, kui seni õpitud nõrgad happed alkoholid. Alkoholid on nii nõrgad, et nad ei muuda indikaatorite värvust, karbhapped muudavad lakmuse lahuse punaseks. Karb hapetele on iseloomulikud kõik hapete omadused. Nt: metallidega, aluseliste oksiididega, alusega...jne. 1. Reageerivad aktiivsete metallidega sool + H2 2. Reageerivad aluste ja aluseliste oksiididega sool + H2O 3
Kuigi nitriilid ei sisalda karbonüülrühma loetakse ka neid karboksüülhappe derivaatideks, kuna nende hüdrolüüsil moodustub samuti karboksüülhape või karboksülaatanioon. + H O , H O, kuumut. 3 2 RCOOH R C N - OH,, H2 O, kuumut. - RCOO Karboksüülhapete dekarboksüleerimine Reaktsioone kus karboksüülhappest eemaldatakse CO2 nimetatakse dekarboksüleerimiseks. Kuigi dekarboksüleerimine peaks olema eksotermiline protsess on praktikas seda reaktsiooni raske läbi viia, kuna reaktsioon on väga aeglane. Sünteesis kasutatakse nende ühendite puhul, kus spetsiaalsete rühmade sisaldumine ühendis muudab reaktsiooni kiiremaks. Näiteks -ketohapped dekarboksüleeruvad kergesti kuumutamisel 100-150 oC.
Hüdrofoobne aine vett-tõrjuv. Reaktsioonid. Elektrofiilid tühja orbitaaliga osakesed. Nukkleofiil vaba elektronpaaariga osake. Radikaal Paardumata elektroniga osake. Ründav osake Reaktsiooni alustav osake. Reaktsioonitsenter sinna ühineb ründav osake. Nukleofiilne asendus Tugevam nukleofiil tõrjub nõrgema välja. Tugevad nukleofiilid: Hüdroksiidioon :OH- , Alkoksiidioon :OR- , Tsüaniidioon :CN- ja amiinid R-NH2. Nõrgad nukleofiilid: Karboksüülhappe anioonid RCOO:-, halogeniidioonid :Hal-, vesi H2O ja alkoholid ROH. Elektrofiilsed liitumisreaktsioonid Ründav osake on elektrofiil, reaktsioonitsenter on nukleofiilsustsenter. Elektrofiilne asendus Ründav osake on elektrofiil ja reaktsioonitsenter on nukleofiilsustsenter. Nukleofiilne liitumine Ründav osake on nukleofiil, rekatsioonitsentriks on elektrofiilsustsenter. Radikaaliline asendusreaktsioon Ründav osake on radikaal. Happed Ained, mis võivad loovutada prootoni.
CH3-CH2d+-Cld- Võrdled elemente, kumb paremal sel miinus, tõmbab tugevamini. Nukleofiilne asendusreaktsioon on iseloomulik kui halogeeniühend reageerib:1)leelisega 2)alkoholaadiga 3)ammoniaagiga 4)tsüaniiidiga 5)amiiniga. Seal reaktsioonis 1)ründav osake on nukleofiil. 2) Tugevam nukleofiil tõrjub nõrgema nukleofiili välja. 3) Lahkuv rühm eraldub nukleofiilina. Tugevad nukleofiilid ( :OH-, :OR- alkoholaad, :CN- tsüaniid, :NH2 ) Nõrgad nukleofiilid ( :RCOO- , :Hal- , H2O, POH Alkoholid on orgaanilised ained , mis sisaldavad hüdroksüülrühma (OH), kui alkoholis on mitu OH rühma , siis on mitme hüdroksüülsed alkoholid. Alkoholide üldvalem on CnH2n+1OH , lõppliide ool. Alkoholile nime andmisel antakse OH rühmale väiksem koha number. Isomeeria- võid muuta OH asukohta, tuua sisse metüülrühma. Alkoholide keemilised omadused a) Põlemine 2C3H7OH+ 902 = 6CO2+ 8H2O b)reaktsioon aktiivse metalliga
pindaktiivsed ained, mille molekulis on 12-18 C aatomit. Edasisel süsinikahela pikenemisel lahustuvus väheneb. Mitmete ainete, näiteks karboksüülhapete, amiinide, alkoholide puhul piirab pindaktiivsuse mõjule pääsemist aine vähene lahustuvus vees. Üks vanemaid ja tuntuimad detergente on seep. Kuid seebil, kui pesemisvahendil on ka mõningaid puudusi. Karedas vees moodustuvad rasvhapete kaltsiumi- ja magneesiumisoolad: 2RCOONa + Ca(HCO3)2 (RCOO)2Ca + 2NaHCO3 Need soolad vees ei lahustu ja sadenedes riidekiududele, takistavad pesemist. Samuti kulub siis ka rohkem seepi. Seep kui rashappe sool hüdrolüüsub osaliselt: RCOONa + H2O RCOOH + NaOH Seetõttu on seebi lahus leeliseline, mis ei ole soovitatav paljude tekstiilimaterjalide (n vill, siid) pesemisel, eriti kõrgel temperatuuril. Kuid seebi pesemisomadused ongi just parimad 60-70'C juures. Seebiga ei saa pesta ka happelises keskkonnas
Sõltuvalt sellest, kas assotsiaadid on katioonse või anioonse iseloomuga, jagatakse poolkolloidid katioonaktiivseteks või anioonaktiivseteks. Viimaste hulka kuuluvad seebid, mis ongi poolkolloididest enamkasutatavad ained. 35. Seepide olek lahuses. Solubilisatsioon. Lahjades lahustes esinevad seebid molekulidena. Kontsentratsiooni tõustes tekivad mitsellid alates teatud kontsentratsioonist. Sellistes lahustes on seep nii dissotseerumata molekulide (RCOOMe), ioonide (RCOO-, Me+), hüdrolüüsiproduktide (RCOOAMeOH) ja suurte agregaatide (xRCOOMe yRCOOH zRCOOH-Me+) kujul. Molekulide, ioonide, hüdrolüüsiproduktide hulk lahuses sõltub kontsentratsioonist, temperatuurist ja lahuses oleva aine iseloomust. Kontsentratsiooni tõustes toimuvad järgmised muutused Na,K seebis Kõigepealt tekivad Hartley mitsellid, kontsentratsiooni tõustes aga plaadikujulised McBaini mitsellid ja seejärel moodustub geel.
Sellistes lahustes on seep nii dissotseerumata süsteemid, lüofiilsed: osakeste vastastikmõjud suured, end vastasmärgilise pinnaga. Seepärast Al3+ adsorbeerub paremini kusjuures üks nendest on jaotatud teises väikesteks tilkadeks. Üks molekulide (RCOOMe), ioonide (RCOO-, Me+), vesikeskkonna puhul hüdrofiilsed; vabadispersed: puuduvad kui K+. VahetusA- Kui adsorbendi pinnale on juba mingi elektrolüüt vedelik peab olema polaarne ja teine mittepolaarne. Tavaliselt on hüdrolüüsiproduktide (RCOOAMeOH) ja suurte agregaatide
Lahustuvad on Na,K-seebid. Na asemel võivad olla ka K ja NH3. K-seebid on vedelad ja lahustuvad vees paremini. Seebi difiilne molekul ei tööta happelises lahuses. Karedas vees tekkivad Ca ja Mg soolid on vees lahustumatud mille tõttu seep ei pese Seepide olek lahuses. Solubilisatsioon. Lahjades lahustes esinevad seebid molekulidena. Kontsentratsiooni tõustes tekivad mitsellid alates teatud kontsentratsioonist. Sellistes lahustes on seep nii dissotseerumata molekulide (RCOOMe), ioonide (RCOO-, Me+), hüdrolüüsiproduktide (RCOOAMeOH) ja suurte agregaatide (xRCOOMe yRCOOH zRCOOH-Me+) kujul. Molekulide, ioonide, hüdrolüüsiproduktide hulk lahuses sõltub kontsentratsioonist, temperatuurist ja lahuses oleva aine iseloomust. Kontsentratsiooni tõustes toimuvad järgmised muutused Na,K seebis kõigepealt tekivad Hartley mitsellid, kontsentratsiooni tõustes aga plaadikujulised McBaini mitsellid ja seejärel moodustub geel
või anioonse iseloomuga, jagatakse poolkolloidid katioonaktiivseteks või anioonaktiivseteks. Viimaste hulka kuuluvad seebid, mis ongi poolkolloididest enamkasutatavad ained. 31. Seepide olek lahuses. Solubilisatsioon Seebi all mõistetakse ühealuseliste rasvhapete metallisooli. Lahjades lahustes esinevad seebid molekulidena. Kontsentratsiooni tõustes tekivad mitsellid alates teatud kontsentratsioonist. Sellistes lahustes on seep nii dissotseerumata molekulide (RCOOMe), ioonide (RCOO-, Me+), hüdrolüüsiproduktide (RCOOAMeOH) ja suurte agregaatide (xRCOOMe yRCOOH zRCOOH-Me+) kujul. Molekulide, ioonide, hüdrolüüsiproduktide hulk lahuses sõltub kontsentratsioonist, temperatuurist ja lahuses oleva aine iseloomust. Kolloidne lahustumine ehk solubilisatsioon on omane vaid seepidele. Seebi mitsellide tuumad on suutelised neelama vedelikku, mis erineb tunduvalt dispersioonikeskkonnast. Süsivesinik
Seebi hüdrolüüsil tekib aluseline keskkond, mis on seebi puuduseks, sest aluseline keskkond ei sobi villase ja naturaalsiidi pesemiseks ning muudab käed karedaks. (Karelson & Tõldsepp, 2007) RCOONa + H2O = RCOOH + NaOH Seepide peamiseks puuduseks on see, et nende puhastusvõime tunduvalt väheneb karedas ja kaob täiesti happelises vees. Esimeses moodustuvad vees lahustumatud kaltsium- ja magneesiumsoolad. (Karelson & Tõldsepp, 2007) 2RCOONa + Ca(HCO3)2 = (RCOO)2Ca ↓ + 2NaHCO3 Teises moodustuvad vabad rasvhapped, millel puuduvad puhastusvõime. Tänapäeval on selle vastu kasutusele võetud neutraalsed puhastusvahendid ehk detergendid. Neid toodetakse kõrgemate alkoholide väävelhappeestritest (Tiideberg, 2013). Seebid koosnevad peale leelismetalli veel paljudest teistest koostisosadest. Näiteks niisutavad koostisosad, lõhnaained, määrdeained, emulgaatorid jpt. 2.1. Emulgaatorid 2.1.1. Kookoshape
Joodvesinikhape HI I- -10 Väävelhape H2SO4 HSO4- SO42- -3 1,99 Broomvesinikhape HBr Br- -9 Kloorvesinikhape HCl Cl- -7 Hüdroksoonium ioon H3O+ H2O -1,74 Floorvesinikhape HF F- 3,17 Lämmastikushape HONO NO2- 3,29 Karboksüülhapped RCOO- 4-5 RCOOH Süsihape H2CO3 CO32- 6,35 Väävedivesinikhape H2S S- 7,00 Ammoonium ioon NH4+ NH3 9,24 Metanool CH3OH CH3O- 15,2 Vesi H 2O OH- 15,74 Ammoniaak NH3 NH2- 33
väheväärtuslikud ainevahetuse käigus olema tekkivaid vabu radikaale Palju kalarasvas Palju taimsetes õlides Lipiidid (rasvad) Koosnevad glütseriididest (glütserooli ja rasvhapete estritest) Lihtsustatud üldvalem C3H5(RCOO)3 Rasvad on hüdrofoobsed ja madalate sulamistemperatuuridega. Vedelad rasvad = õlid Ensüümide toimel rasvad hüdrolüüsuvad. Hüdrolüüs kulgeb ka happelises ja eriti hästi leeliselises keskkonnas. Leelises tekib rasvhapete soolade segu - seep O O II II
väheväärtuslikud ainevahetuse käigus olema tekkivaid vabu radikaale Palju kalarasvas Palju taimsetes õlides Lipiidid (rasvad) Koosnevad glütseriididest (glütserooli ja rasvhapete estritest) Lihtsustatud üldvalem C3H5(RCOO)3 Rasvad on hüdrofoobsed ja madalate sulamistemperatuuridega. Vedelad rasvad = õlid Ensüümide toimel rasvad hüdrolüüsuvad. Hüdrolüüs kulgeb ka happelises ja eriti hästi leeliselises keskkonnas. Leelises tekib rasvhapete soolade segu - seep 11. klassi Orgaanika konspekt Jaan Usin 27 O O