1. prawo oktaw Newlandsa
Odp. John Newlands (Oktawy Newlandsa – 1864)
stwierdził, że jeśli utworzyć listę pierwiastków według
wzrastających mas atomowych (od wodoru do wapnia)
to ich własności powtarzają się w cyklu co osiem
pierwiastków. Nazwał to „prawem oktaw”, na zasadzie
skojarzenia z oktawami muzycznymi. Niestety owe
prawo zawodziło w przypadku coraz to cięższych
pierwiastków.
2. budowa atomu
Odp. Wiemy także, że atomy nie są cząstkami niepodzielnymi – zbudowane są z dodatnio naładowanego
jądra atomowego i krążących wokół niego elektronów. Elektrony posiadają ładunek ujemny i mają
charakter korpuskularno-falowy, tzn. zachowują się jednocześnie jak cząstki i fala elektromagnetyczna. W
skład jądra wchodzą zaś obojętne neutrony i obdarzone ładunkiem dodatnim-protony. Cząstki tworzące
jądro również zbudowane są z jeszcze mniejszych tworów strukturalnych, zwanych kwarkami
3. określić liczbę elektronów, protonów, neutronów oraz nukleonów
Odp. . Skład atomu opisuje się przy pomocy dwóch podstawowych dla chemii liczb: liczby atomowej (Z),
która informuje nas o liczbie protonów w jądrze atomu oraz liczbie elektronów wokół jądra atomowego
oraz liczby masowej (A), która jest źródłem informacji o liczbie nukleonów (suma protonów i neutronów w jądrze atomu).
Zapis ogólny:
A
Z
E gdzie A to indeks liczbowy górny, Z to indeks liczbowy dolny, zaś E to ogólny zapis symbolu pierwiastka.
4. spróbuj zaklasyfikować związki, czy są organiczne czy nieorganiczne
Substancje chemiczne
nieorganiczne dzielimy na:
Związki organiczne dzielimy na:
- kwasy
- zasady
- sole
- tlenki
- węglowodory
- alkohole
- kwasy organiczne
- zasady organiczne
- estry
- etery
- cukry (węglowodany)
- tłuszcze
- białka
- DNA i RNA i inne
5. związki chemiczne należące do gazów, kwasów nieorganicznych, zasad nieorganicznych,
tlenków, soli nieorganicznych, węglowodorów, alkoholi, kwasów organicznych, zasad
organicznych, eterów, estrów, cukrów, tłuszczy, białek, DNA, RNA
Odp. Gazy: powietrze jest mieszaniną gazów stanowiących atmosferę: azot (N
2
), tlen (O
2
), dwutlenek węgla (CO
2
), woda
(H
2
O) ozon (O
3
).
Kwasy nieorganiczne: składają się z wodoru oraz reszty kwasowej (kwas solny)
Zasady nieorganiczne: składa się z metalu i grupy wodorotlenowej (OH
-
)
Tlenki: składają się z atomu tlenu i innego atomu. Najbardziej rozpowszechnionym tlenkiem na ziemi jest woda (H
2
O), tlenek
krzemu SiO
2
, czyli piasek.
Sole nieorganiczne: Np. minerały skał magmowych składają się głównie z krzemianów i w mniejszym stopniu fosforanów,
siarczków i węglanów. Jeśli chodzi o minerały skał osadowych to najpopularniejszy jest kaolinit Al
4
[Si
4
O
10
](OH)
8
, kalcyt
(węglan wapnia) CaCO
3
, piryt FeS
2
, gips CaSO
4
*2H
2
O oraz halit NaCl. Chlorek sodu NaCl zwany solą kuchenną.
Węglowodory: związki organiczne składające się z węgla i wodoru. Ropa naftowa zawiera ona alkany składające się od 2 do
45 atomów węgla, cykloalkany, związki aromatyczne (związki benzenu).
- halogenopochodne węglowodorów, do której należą m.in. freony, chloroform, bromek metylu (CH
3
Br)
Alkohole: pochodne węglowodorów zawierające grupę –OH. Najpopularniejszy alkohol to alkohol etylowy inaczej etanol
CH
3
CH
2
OH (inaczej C
2
H
5
OH). Jego homolog alkohol metylowy CH
3
OH (metanol).
Kwasy organiczne: pochodnych węglowodorów zawierających grupę –COOH: kwas metanowy (mrówkowy), kwas etanowy
(kwas octowy), kwas cytrynowy i kwas askorbinowy (witamina C),
Zasady organiczne: alkaloidy. Związki pochodzenia głównie roślinnego zawierające atom azotu w swojej budowie.
Najpopularniejsze alkaloidy to morfina, kofeina, nikotyna, kapsaicyna
Etery: grupa funkcyjna –C-O-C: eter etylowy
Estry: produktami kondensacji alkoholi i kwasów organicznych i zawierają grupę funkcyjną -COOR. Np. octan etylu ,
mrówczan, octan benzylu, metylofenylo octan
Cukry: (polisacharydy lub węglowodany): cukry są polimerami naturalnymi. Monomerami tych polimerów są: glukoza,
fruktoza, galaktoza, ksyloza, ryboza. Te podstawowe jednostki mogą łączyć się w dwucukry: laktoza, sacharoza, maltoza,
trehaloza, celobioza. Monomery mogą tworzyć polimery i wtedy mamy do czynienia z powszechnie znanymi węglowodanami:
skrobia, glikogen, celuloza, chityna, dekstran.
Tłuszcze: makrocząsteczki składające się najczęściej z gliceryny i kwasów tłuszczowych. Tłuszczami ciekłymi są oleje (oliwa,
słonecznikowy, rzepakowy), tłuszcze stałe (masło, margaryna).
Białka: makrocząsteczki, składające się z aminokwasów. Np. keratyna, kolagen, aktyna i miozyna
DNA i RNA: makrocząsteczki, składające się z kwasów ryboksynukleinowych
6. twardość wody wyrażona w stopniach niemieckich lub francuskich (określić zawartość w
CaO oraz CaCO
3
w wodzie)
Odp: Twardość wody wyraża się w dwóch różnych skalach:
- stopniach niemieckich (°n lub °d) - 1 °n = 10,00 mg CaO w 1 litrze wody oraz 1 °n = 17,86 mg CaCO
3
w 1 litrze
wody
- stopniach francuskich (°f) - 1 °f = 10,00 mg CaCO
3
w 1 litrze wody milivalach na litr (mval/l) - 1 mval = 1
miligramorównoważnik (0,5 milimol) jonów Ca
2+
oraz 1 mval/litr = 50 mg CaCO
3
/litr.
7. jak wyczyścić plamy (jodyny, pasty do butów itd.)
Odp. Jodyna: 1) Świeże plamy po jodynie zmyć gorącym mlekiem(powinowactwo z białkiem mleka), stare zaś plamy należy
zatrzeć spirytusem (dobrze się rozpuszcza), a następnie wybielić wodą utlenioną. 2) Nawilżenie plamy wodą i położenie
tkaniny na słońcu.
Czerwone wino, owoce, barszcz: 1) Plamy należy posypać dużą ilością soli kuchennej. Brudną sól należy usunąć i proces
powtarzać do skutku. Tkaninę wyprać w zimnej wodzie, a później przeprać normalnie. 2). Polać plamę wrzątkiem i uprać. 3).
Zalać gorącym mlekiem i płukać w gorącej wodzie. 4) Aksamit i jedwab należy posypać mąką ziemniaczaną i skropić sokiem
z cytryny. Stare plamy nacierać alkoholem i moczyć przez ok. 8 godzin w maślance
Pasta do butów: czyścić rozpuszczalnikiem, a następnie przetrzeć płynnym detergentem lub spirytusem
Rdza:1) Kąpiel w gorącym kwasku cytrynowym lub kwasie winnym (1 łyżeczka kwasu na szklankę wody). Należy
zachować ostrożność w przypadku delikatnych tkanin. Po wywabieniu dobrze wypłukać.
2) Soda kuchenna lub proszek do pieczenia - natrzyj plamy a następnie upierz.
3)Jeżeli chodzi o materiały z włókien roślinnych należy po wywabieniu plamy spłukać tkaninę i zobojętnić działanie kwasu
roztworem amoniaku lub sody (całą czynność powtórzyć kilkakrotnie).
8. oblicz ile cząsteczek dwutlenku węgla, aldehydu octowego, etanolu powstanie w końcowym
etapie w procesie powstawania piwa i fermentacja
alkoholowa
Odp. Jest to proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów
wytwarzanych przez drożdże oraz bakterie z wytworzeniem alkoholu
etylowego i dwutlenku węgla.
C
6
H
12
O
6
→ 2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Pierwszym etapem fermentacji alkoholowej jest glikoliza (glykos –
słodki, lysis – rozpuszczanie):
glukoza
+
2 P
i
+
2 ADP
+
2 NAD
+
→
2 pirogronian
+
2 ATP
+
2 NADH
+ 2 H
+
+ 2 H
2
O
Widać, że każda metabolizowana cząsteczka glukozy daje po dwie
cząsteczki NADH i ATP, a jako produkt glikolizy otrzymuje się 2
cząsteczki pirogronianu. Kolejnym etapem jest przekształcanie
pirogronianu do aldehydu octowego z wydzieleniem 2 cząsteczek
dwutlenku węgla. Aldehyd octowy jest redukowany (znika) do etanolu,
wykorzystując podczas glikolizy powstały NADH.
9. podział związków chemicznych dodawanych do żywności i najważniejsze przedstawiciele z
każdej grupy E i ich charakterystyka
Odp. E 100 –Barwniki syntetyczne i pigmenty: E 110 żółcień pomarańczowa (w marmoladach, żelach, gumach do żucia,
powłokach tabletek), E 133 błękit brylantowy
E 200 – konserwanty: E 210 kwas benzoesowy (w galaretkach, sokach owocowych, napojach bezalkoholowych, margarynie,
konserwach rybnych, warzywach marynowanych czy sosach owocowych i warzywnych), E 249 i E 250 azotyny potasu i sodu
(w peklowaniu mięsa), E 220 - E 228 siarczyny (w konserwach, sokach owocowych, winie, produktach ziemniaczanych), E
230 – E 232 pochodne benzenu, E 239 urotropina (ser Provolone, kosmetyki, smary), E 249 – E 252 sole azotanu (sery żółte i
topione).
E 300 – przeciwutleniacze: E 300 witamina C
E 400 – emulgator:
+ substancje zakwaszające: E 260 kwas octowy (w owocach i warzywach marynowanych oraz sosach), E 508, E 509, E 511
odpowiednio chlorek potasu, wapnia i magnezu (przyprawy)
+ substancje zagęszczające i żelujące: E 400 kwas alginowy, E 407 karoten.
+ preparaty zastępujące cukier: E 951 aspartam i E 954 sacharyna
+ wypełniacze, stabilizatory, zagęszczacze, środki żelujące: skrobia
10. co się dzieje w reakcji sody kuchennej z kwasem cytrynowym lub octowym
Odp. Wodorowęglan sodu (soda kuchenna) zareagował z rozwodnionym kwaskiem cytrynowy w wyniku czego powstała sól
(cytrynian sodu) i zaczął wydzielać się dwutlenek węgla.
11. co się dzieje w reakcji jaja kurzego z kwasem cytrynowym lub octowym
odp. Kwas cytrynowy reaguje z węglanem wapnia ze skorupki, rozpuszcza go.
12. co to bifalina
Odp. Chemicznie bifalina stanowi pochodną naturalnie występujących enkefalin. Związek podawany bezpośrednio do
ośrodkowego układu nerwowego jest około 1000 razy aktywniejszy od morfiny. Można więc powiedzieć, że związek działa
głównie wtedy, kiedy jest to potrzebne. Bifalina jest ośmiopeptydem zaliczanym do analogów enkefalin, naturalnych
regulatorów bodźców bólowych. Wykazuje ona bardzo wysoką aktywność przeciwbólową oraz brak działań niepożądanych i
uzależnienia. Ma niski współczynnk tolerancji. Aktywność Bifaliny wzrasta przy stanach zapalnych, działa na OUN
(ośrodkowy układ nerwowy) silniej w przypadku bólu przewlekłego niż ostrego. Związek ten działa niemal na wszystkie
receptory opioidowe, co z medycznego punktu widzenia jest bardzo korzystne.
13. pojęcia: lek generyczny, preparat farmaceutyczny, środek leczniczy, lek innowacyjny
Odp. - Środek leczniczy (farmakologiczny) – jest produkt leczniczy, wprowadzony do stosowania w lecznictwie na podstawie
pełnej dokumentacji badań chemicznych, biologicznych, farmaceutycznych, farmakologicznych, toksykologicznych i
klinicznych, substancja lub mieszanina substancji biologicznie czynnych. (określony środek przeciwbólowy np. paracetamol)
- Preparat farmaceutyczny -
to ściśle określony według receptury środek farmakologiczny lub mieszanina środków
farmakologicznych mających określoną postać. Leki zawierające ten sam środek farmakologiczny lub ich mieszaninę, ale
przygotowane w różnych postaciach i/lub przez różnych producentów stanowią różne preparaty farmaceutyczne. (maść
środkiem przeciwbólowym a tabletki przeciwbólowe)
- Lek innowacyjny - to pierwszy lek wprowadzony na rynek, którego skład ma niepowtarzalną recepturę, zawiera określony
środek farmakologiczny i jest objęty patentem. (np. metafen – jedyny, który łączy ibuprofen i paracetamol, w postaci tabletki )
- Lek genetyczny - to lek zawierający tę samą biologicznie aktywną substancję czyli środek farmakologiczny w tej samej
postaci i dawce jak lek innowacyjny. Leki generyczne zawierają dobrze znane, bezpieczne i skuteczne środki farmakologiczne,
które wcześniej - przy produkcji leku innowacyjnego - zostały dokładnie przebadane klinicznie. Lek generyczny nie może być
wprowadzony do obrotu do czasu wygaśnięcia ochrony patentowej (maksimum 25 lat). Po wygaśnięciu patentu, do aptek
natychmiast trafia mnóstwo leków generycznych tzw. zamienników.
14. co to insulina
Odp. Insulina jest hormonem wytwarzanym przez komórki trzustki. Zbudowana jest z 2 łańcuchów peptydowych (łańcuch A
liczy 21 reszt aminokwasowych, a łańcuch B - 30 reszt). Insulina zmniejsza stężenie glukozy we krwi. Wzmaga
przepuszczalność błon komórkowych dla glukozy i innych cukrów oraz aminokwasów, przyśpiesza przemianę glukozy w
mięśniach, wzmaga syntezę kwasów tłuszczowych, hamuje lipolizę w tkance tłuszczowej, pobudza lipolizę w wątrobie,
wpływa na biosyntezę białek.
15. co to są: wazopresyna, oksytocyna, fenyloetyloamina, endorfiny
Odp. Wazopresyna jest substancją, która odpowiada za monogamię. Po wstrzyknięciu wazopresyny i po odbytym stosunku
odczuwa chęć przebywania z tą, z która odbył stosunek. W tym przypadku zaobserwowano też syndrom „zazdrosnego męża”.
Oksytocyna z kolei jest odpowiedzialna m.in. za budowanie zaufania między ludźmi. Jest ona wydzielana m.in. podczas
stosunku płciowego powodując, że kobieta odczuwa potrzebę monogamii.
Endorfiny - związki chemiczne produkowane przez ludzki organizm, mające zdolność pobudzania receptorów opioidowych,
co wywołuje stany euforyczne. Wytwarzane są w ośrodkowym układzie nerwowym i pełnią funkcje neuroprzekaźników.
Fenyloetyloamina, ma własności odurzające, powoduje euforię, podniecenie, a także niepokój.
16. endorfiny a sport
odp. Kiedy maszerujesz, biegasz, pływasz, jedziesz na rowerze czy tańczysz, wzmaga się produkcja hormonów szczęścia, aby
dodać ci energii i zneutralizować negatywne skutki obciążeń działających na mięśnie i stawy. Wyniki badań na sportowcach
pokazują, że poziom endorfin wzrasta, jeśli ruchowi towarzyszy rywalizacja.
Euforia biegacza (ang. Runner's High) – fenomen stanu euforycznego, pojawiający siępodczas biegu długodystansowego lub
innej długotrwałej aktywności fizycznej, powodujący zwiększoną odporność na ból i zmęczenie. Zgodnie z tym poglądem
endorfiny są wydzielane w mózgu ćwiczącej osoby podczas długotrwałego, ciągłego wysiłku fizycznego z intensywnością na
poziomie od umiarkowanego do wysokiego, kiedy oddychanie jest utrudnione. Moment wystąpienia efektu odpowiada
czasowi, po którym mięśnie zużywają cały glikogen w nich zmagazynowany. Po upływie pewnego czasu podczas wysiłku
następuje moment przejścia z oddychania aerobowego na anaerobowe (próg anaerobowy), kiedy to powstaje tzw. dług
tlenowy. Niedotlenienie wywołuje stres organizmu, co z kolei może powodować intensywne wydzielanie endorfin.
17. endorfiny a czekolada
Odp. Podczas spożywania czekolady gwałtownie rośnie poziom endorfin, które wywołują uczucie zadowolenia. Ponadto
czekolada dostarcza działających uspokajająco flawonoidów, które są zawarte w używanym do jej produkcji kakao.
Przedostające się do krwiobiegu dawki endorfin sprawiają, że czujesz się wspaniale, jednak gdy ich poziom równie
gwałtownie opada, pozostaje poczucie winy spowodowane świadomością ilości zjedzonych kalorii. Ma właściwości
uzależniające. Za dostawców endorfin uznaje się wszystkie przyprawy zawierające kapsaicynę, czyli m.in. paprykę chili i
pieprz. Dając uczucie pieczenia w ustach, drażni zakończenia nerwowe, a mózg produkuje naturalne środki przeciwbólowe,
czyli endorfiny.
18. endorfiny a zakochanie
odp. Spotkanie i przebywanie z odpowiednią osobą to znakomite źródło substancji chemicznych wywołujących euforię.
Naukowcy dowiedli, że w organizmie osoby zakochanej poziom „hormonów szczęścia” utrzymuje się na wysokim poziomie
przez długi czas, a bodziec nie musi znajdować się w pobliżu. Wystarczy pomyśleć o kimś ukochanym, by wzrosła produkcja
endorfin. W czasie miłosnych igraszek poziom hormonów szczęścia rośnie aż o 200 proc. Mózg oraz rdzeń kręgowy produkują
kilkanaście różnych związków chemicznych o postaci endorfin, wyraźnie rośnie też poziom serotoniny (kolejny ważny
neuroprzekaźnik odpowiedzialny za nasze samopoczucie).
19. feromony (rodzaje, funkcje, sposób działania)
Odp. Feromony możemy podzielić na następujące grupy:
a. ze względu na typ efektu:
- wywoływacze - wywołujące u odbiorcy natychmiastową reakcję w zachowaniu poprzez bezpośrednie oddziaływanie na
centralny układ nerwowy. Zmiana zachowania jest na ogół łatwo i szybko dostrzegalna, na przykład reakcja wywołana
przez feromony agregacyjne, ścieżkowe, płciowe czy rozpraszające;
- podstawowe - wywołują zmiany fizjologiczne w ciągu długiego czasu. Wpływają na funkcje osobnicze, np. substancja
królowej, a także hormony zawarte w moczu samców ssaków, wpływające na przyspieszenie dojrzewania samic;
b. ze względu na funkcję: płciowe, alarmowe, obronne, odstraszające, wyrażające stres, agregacyjne, markujące terytorium
lub drogę, wspomagające dany rodzaj aktywności, odnajdywania pożywienia, społeczne (wyrażające dominację, rozróżniające
kasty lub partnera, regulujące stosunki społeczne)
c. ze względu na własności i sposób działania: lotne, kontaktowe, proferomony, związane z dużą cząsteczką białka, fermony
organizmów wodnych.
20. jakie substancje chemiczne są odpowiedzialne za emocje ludzkie, takie jak agresja, empatia,
nienawiść, radość
Odp. Agresja – testosteron, estrogen
Empatia – oksytocyna, estrogen
Nienawiść – oksytocyna
Radość – serotonina, endorfiny
21. promieniotwórczość naturalna
odp. Promieniotwórczość naturalna jest to zjawisko samorzutnego rozpadu jąder atomowych, w wyniku czego powstają
atomy lżejsze, a procesowi towarzyszy emisja promieniowania α lub β lub γ.
22. promieniotwórczość sztuczna
Odp. Promieniotwórczość sztuczna to promieniotwórczość trwałych pierwiastków chemicznych wywołana w sposób sztuczny
przez napromieniowanie ich neutronami w reaktorze jądrowym lub przez "zbombardowanie" ich ciężkimi cząstkami, takimi
jak na przykład protony, cząstki alfa i inne.
23. promieniowanie a otoczenie
Odp.
Źródłem takiego promieniowania naturalnego jest m.in. gleba, minerały skalne, a zatem w materiały budowlane i inne
produkty, w których używane są zasoby z ziemi. Innym źródłem jest tzw. promieniowanie kosmiczne, które bierze się z
przestrzeni kosmicznej. Pochodzi ono częściowo z rozbłysków słonecznych oraz w głównej mierze z wybuchów gwiazd
nowych i supernowych. Kolejne źródło znajduje się w atmosferze, a jego głównym przedstawicielem jest gaz radon, który
powstaje w wyniku rozpadu radu znajdującego się w minerałach skalnych. Ulegamy także napromieniowaniu wewnętrznemu z
pierwiastków radioaktywnych, które dostają się do naszego organizmu wraz z pokarmem, wodą i powietrzem. Śladowe ilości
pierwiastków promieniotwórczych, jak potas-40, węgiel-14, rad-226 znajdują się także w naszej krwi i kościach. Wszystkie te
źródła stanowią tzw. Tło naturalne promieniowania. Do tego poziomu natężenia promieniowania organizmy żywe (w tym
człowiek) przystosowały się bez skutków ubocznych na drodze ewolucyjnej. Przyroda zna 40 naturalnych izotopów
promieniotwórczych (radionuklidów).
Przyjmuje się, ze bezpieczna granica to 200 mSv (siwert (Sv) milisiwert (mSv) są jednostkami określającymi ilość
promieniowania lub dawkę jaką otrzymał żywy organizm, przy uwzględnieniu promieniowania alfa, beta, gamma oraz rodzaju
tkanek). Dawka śmiertelna to jednorazowo 3000-5000 mSv. Ciekawe jest to, że wielkość tła promieniowania pochodzące od
skorupy ziemskiej niejest równomierna rozłożona po całej planecie. Miejsce o najwyższym tle naturalnym pochodzącym ze
skorupy ziemskiej jest Iran, dawka roczna sięga nawet do 260 mSv. Naturalne promieniowanie jonizujące może być wręcz
niezbędne do życia – pozbawione go pierwotniaki i bakterie przestają się rozmnażać.
24. przemiany alfa, beta+, beta –
Odp. Promieniowanie alfa
lub
Promieniowanie beta -
lub
Promieniowanie beta +
25. czas połowicznego rozpadu
Odp. Dla każdego izotopu promieniotwórczego wielkością
charakterystyczną jest okres połowicznego rozpadu τ1/2 (lub
t1/2) - jest to czas, po którym połowa izotopu ulega rozpadowi
promieniotwórczemu.