Projekt: „Czas wyboru n adszedł zostań chemikiem”

1. Projekt: „Czas wyboru nadszedł zostań chemikiem” 96/36_MP_G2

2. Tłuszcze

3. Tłuszcze (glicerydy) mieszanina wyższych kwasów karboksylowych i glicerolu.

4. Zapis ogólny reakcji estryfikacji – otrzymywanie tłuszczów. glicerol+kwasy tłuszczowe tłuszcze+woda wzór ogólny cząsteczki tłuszczu ma postać:

5. 1. Otrzymywanie tłuszczu tristearynianu glicerolu 2. Otrzymywanie tłuszczu – tripalmitynianu glicerolu

6. Właściwości fizyczne tłuszczów • czyste tłuszcze są substancjami bezbarwnymi i bezwonnymi (zapach, barwa i smak tłuszczów naturalnych pochodzą od ich domieszek); • dobrze rozpuszczają się w alkoholach; • bardzo dobrze rozpuszczają się w węglowodorach, np. benzynie, nafcie; • nie rozpuszczają się w wodzie; • wstrząsane z wodą tworzą emulsję, w której drobniutkie kuleczki tłuszczu są zawieszone w wodzie; jest ona jednak nietrwała i rozdziela się na dwie warstwy. • Zostawiają tłuste plamy.

7. Tłuszcze można podzielić na • Proste - lipidy właściwe- woski (estry wyższych kwasów tłuszczowych do 80 atomów węgla oraz wyższych alkoholi monowodorotlenowych)- trójacyloglicerole (są to estry gliceryny i trzech kwasów tłuszczowych) • Złożone- fosfolipidy (to lipidy, w których skład wchodzą: glicerol, kwasy tłuszczowe, kwas fosforowy związany z zasadą azotową, np. choliną)- glikolipidy (lipidy zawierające w swoim składzie glicerol lub sfingozynę oraz kwasy tłuszczowe, a także składnik cukrowy, którym jest galaktoza lub laktoza) • Lipidy izoprenowe - steroidy (lipidy, których wspólną cechą jest występowanie w ich cząsteczkach szkieletu węglowego w formie czterech sprzężonych pierścieni, czyli steranu) - karotenowce (karoten organiczny związek chemiczny, rozbudowany przestrzennie węglowodór nienasycony zawierający 40 atomów węgla o wzorze sumarycznym: C40H56 ) • Pochodne - kwasy tłuszczowe (nasycone, jednonasycone, wielonasycone)

8. roślinne, • zwierzęce, • Pochodzenie

9. Ze względu na stan skupienia • Ciekłe(głównie tłuszcze roślinne, np. oliwa, olej rzepakowy, słonecznikowy, arachidowy, lniany oraz tran), w skład których wchodzą głównie glicerydy wyższych nienasyconych kwasów tłuszczowych • Stałe (tłuszcze zwierzęce za wyjątkiem tranu, np. łój, sadło), których głównymi składnikami są glicerydy wyższych nasyconych kwasów tłuszczowych

10. Obecność wiązań podwójnych • 1) Nienasycone, w których występują reszty kwasów tłuszczowych posiadających w łańcuchu węglowodorowym wiązania podwójne; tłuszcze te występują w dużych ilościach w roślinach i zwykle w temperaturze pokojowej są ciekłe. • 2) Nasycone, w których występują reszty kwasów tłuszczowych posiadających łańcuchu Węglowodorowym wyłącznie wiązania pojedyncze; tłuszcze te są produkowane przede wszystkim przez organizmy zwierząt.

11. Reakcje tłuszczów • Hydroliza tłuszcz + woda → kwas tłuszczowy + gliceryna hydroliza kwasowa (RCOO)3C3H5 + 3H2O → 3RCOOH + C3H5(OH)3hydroliza zasadowa (zmydlanie) (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3

12. Zastosowania • Tłuszcze roślinne takie jak oliwa, olej rzepakowy, słonecznikowy, arachidowy, lniany, masło kakaowe są oczyszczane, utwardzane lub odwadniane, a następnie używane w przemyśle spożywczym, mydlarskim, włókienniczym i w lecznictwie. • Tłuszcze jadalne mają szerokie zastosowanie kulinarne. W kuchni występują one w formie wysoko skoncentrowanych produktów, takich jak masło, smalec, olej, łój (kuchnia) i oliwa. Służą one do smarowania chleba oraz pieczenia i smażenia potraw.

13. Rola tłuszczów w diecie • Tłuszcze spełniają w diecie człowieka szereg ważnych ról. Przede wszystkim dostarczają znaczną ilość energii (20 do 35%). Z jednego grama tłuszczu organizm ludzki uzyskuje około 37,7 kJ energii, a więc w przybliżeniu dwa razy więcej niż z białka i sacharydy. Tłuszcze są także głównym źródłem niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT) i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A, D, E, K). Niektóre kwasy tłuszczowe biorą także udział w syntezie niektórych hormonów tkankowych.Tłuszcze w organizmie zwierząt są magazynowane w tkance tłuszczowej, która pełni funkcję magazynu energii, a także cieplnej izolacji oraz mechanicznej osłony.

14. Doświadczenia: • 1. Właściwości tłuszczów. Tytuł : Odróżnianie tłuszczów roślinnych od zwierzęcych. Krok 1 : Do probówek nalewamy roztwór manganianu (VII) potasu. Krok 2 : Do probówki nr 1 dodajemy olej roślinny, a do probówki nr 2 masła. Obserwacje : W probówce nr 1 nastąpiło odbarwienie roztworu manganianu (VII) potasu. Wniosek : Świadczy to o tym, że tłuszcze roślinne są tłuszczami nienasyconymi ( wiązanie wielokrotne) natomiast tłuszcze zwierzęce są tłuszczami nasyconymi (wiązanie pojedyncze).

15. Tytuł : Badanie właściwości tłuszczów. Krok 1 : Do przeprowadzenia tego doświadczenia potrzebne nam będą : bibuła i orzech włoski, młotek. Krok 2 : Orzech kładziemy na bibule i składamy ją na pół. Krok 3 : Następnie młotkiem tłuczemy ( nie za mocno) orzech zawinięty w bibule. Obserwacje : Orzech pozostawił tłuste plamy na bibule. Wniosek : Tłuszcze zostawiają tłuste plamy.

16. CUKRY

17. CZYM SĄ CUKRY? Cukry, inaczej zwane cukrowcami, sacharydami, a często potocznie także węglowodanami , są to związki organiczne o ogólnym wzorze Cx(H2O)y. Można je także zdefiniować jako związki dwufunkcyjne zawierające grupę karbonylową oraz liczne grupy hydroksylowe.

18. SKŁAD PIERWIASTKOWY CUKRÓW • C – węgiel • H – wodór • O – tlen

19. PODZIAŁ CUKRÓW

20. CUKRY PROSTE Inaczej monosacharydy , o wzorze C6H12O6 . W ich strukturze występuje od 3 do 7 atomów węgla . Monosacharydy mogą występować w postaci pierścieniowej jeśli posiadają co najmniej 4 atomy węgla w cząsteczce. Wszystkie cukry proste łatwo się krystalizują i są rozpuszczalne w wodzie. Są substancjami bezwonnymi, bezbarwnymi, na ogół charakteryzują się słodkim smakiem.

21. PRZYKŁADY CUKRÓW PROSTYCH

22. GLUKOZA Powstawanie : Glukoza wytwarzana jest z CO2 i wody przez rośliny zawierające zielony barwnik, pod wpływem światła6CO2 + 6H2O ---> C6H12O6 + 6O2 Właściwości glukozy: • Pod wpływem enzymów ulega fermentacji alkoholowej i przekształca się w alkohol etylowy • Ulegając fermentacji, wykazują własności redukujące wobec Cu(OH)2 i związków srebra • Jest izomerem fruktozy • Jest substancją białą • Dobrze rozpuszcza się w wodzie • Ma słodki smak Występowanie glukozy: soki roślin np. winogron (stąd zwana cukrem gronowym), miód pszczeli, krew (podstawowy jej węglowodan).

23. FRUKTOZA Cukier owocowy wzór: C6H12O6 Właściwości fruktozy: • Jest najsłodsza spośród cukrów • Substancja krystaliczna • Ma słodki smak • Dobrze rozpuszczalna w wodzie Zastosowanie :fruktoza to naturalny środek słodzący doskonale zastępujący cukier. Korzystnie wpływa na nasze samopoczucie, a także może mieć wpływ na zmniejszenie ryzyka chorób nowotworowych. Nieoceniona jest również w leczeniu niedomogi serca mięśniowego. Fruktoza, jako naturalny cukier, znalazła zastosowanie w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym oraz gospodarstwach domowych. Wykorzystując fakt, że fruktoza nie zwiększa bezpośrednio stężenia glukozy w krwi, zastosowano ją do słodzenia potraw przeznaczonych dla chorych na cukrzycę. Występowanie fruktozy: występuje w soku wielu owoców (stąd zwana cukrem owocowym) i w miodzie pszczelim

24. CUKRY ZŁOŻONE

25. CUKRY ZŁOŻONE Powstają w wyniku połączenia dwóch lub więcej cząsteczek cukrów prostych, które określamy wtedy mianem monomerów. Wielocukry nie są jednak polimerami, gdyż podczas ich powstawania wydziela się woda. Jedna cząsteczka wody powstaje w wyniku połączenia się dwóch cukrów prostych tzw. wiązaniem glikozydowym. Hydroliza cukrów złożonych prowadzi do rozerwania wiązań glikozydowych.

26. PRZYKŁADY DWUCUKRÓW

27. SACHAROZA • cukier kryształ, wzór: C12H22O11. • Sacharoza powstaje z buraków cukrowych i trzciny cukrowej. • Właściwości sacharozy:-Pod wpływem wody rozpada się na glukozę i fruktozę-Ma słodki smak-Jest dobrze rozpuszczalna w wodzie-Trudno rozpuszcza się w alkoholu-Nie ma własności redukujących-Łatwo ulega hydrolizie, np. w soku jelitowym. • Zastosowanie sacharozy: jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym oraz farmaceutycznym (cukier inwertowany, melas).Występowanie sacharozy: występuje w łodygach trzciny cukrowej i korzeniach buraka cukrowego.

29. MALTOZA Cukier słodowy Właściwości maltozy: • Jej cząsteczka składa się z dwóch cząsteczek glukozy połączonych wiązaniem O-glikozydowym. • Po dołączeniu wody rozpadają się na cukry proste: glikozę i jej izomery Występowanie : maltoza występuje głównie w kiełkujących ziarnach zbóż.

30. PRZYKŁADY WIELOCUKRÓW

31. SKROBIA Wzór chemiczny skrobi ma postać (C6H10O5)n gdzie: n może przyjmować wartości - od kilkuset do kilkudziesięciu tysięcy Właściwości skrobi: • Biała, bezpostaciowa substancja stała • Bezwonna • Bezsmakowa • Po ogrzaniu pęcznieje, tworząc tzw. kleik skrobiowy (roztwór koloidalny skrobi) • Słabo rozpuszcza się w zimnej wodzie • Nie wykazuje właściwości redukcyjnych • Pod wpływem kwasów zawartych w ślinie ulega hydrolizieWystępowanie skrobi: występuje w nasionach, bulwach, łodygach roślin.

32. CELULOZA Wzór chemiczny celulozy ma postać - (C6H10O5)n Celuloza jest najważniejszym składnikiem wszystkich roślin, odgrywa w nich rolę szkieletu. Właściwości celulozy: • Biała, włóknista masa • Bezsmakowa • Bezwonna • Nie rozpuszcza się w wodzie ani większości innych rozpuszczalników (zarówno organicznych, jak i nieorganicznych) • Odporna na działanie chemikaliów • Ulega hydrolizie pod wpływem enzymów tylko zwierząt przeżuwających oraz w glebie Występowanie celulozy: występuje w drewnie, liściach, łodygach i innych częściach roślin, prawie we wszystkich warzywach, owocach i nasionach, chlebie razowym, otrębach i kiełkach pszenicy.

33. Wykrywanie obecności skrobi w produktach żywnościowych Doświadczenie 1. • Umieszczamy kroplę jodyny na plasterku ziemniaka oraz w mące ziemniaczanej (probówka) Obserwacje : Możemy zaobserwować że pojawia się granatowy kolor . Jest to reakcja charakterystyczna na wykrywanie skrobi

34. Doświadczenie 2. • Przygotowujemy śmietany od różnych producentów • Do każdej śmietany dodajemy kroplę jodyny . Obserwacje: w niektórych próbkach pojawia się ciemnoniebieskie zabarwienie . Wniosek : w śmietanie w których pojawia się niebieskie zabarwienie znajduje się skrobia .

35. BIAŁKA

36. Białka są to • Białka to wielocząsteczkowe związki naturalne występujące w organizmach mogą powstawać w 20 różnych aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi. Budowa cząsteczek białek jest bardzo skomplikowana i różnorodna, zależy od rodzajów aminokwasów wchodzących w ich składy.

37. Budowa białek • Białka zbudowane są z aminokwasów. Te aminokwasy, które pobierane są z otoczenia nazywamy egzogennymi. Istnieją aminokwasy, które mogą być tworzone w organizmie, nazywamy je endogennymi. • Obecnie znanych jest dwadzieścia aminokwasów. Dziewięć spośród nich jest egzogenna, dlatego musi być dostarczana do organizmu w pożywieniu.

38. Istnieje wiele kryteriów podziału białek. • Ze względu na budowę i skład, dzielimy białka na proste i złożone.Białka proste (proteiny) zbudowane są wyłącznie z aminokwasów. Dzielimy je na następujące grupy: • BIAŁKA DOBOROWE (Pełnowartościowe) – te które w swoim składzie zawierają wszystkie aminokwasy egzogenne. Do takich białek zaliczamy np. albuminę, białko jaja kurzego, białko mleka i mięsa. • BIAŁKA NIEDOBOROWE (Niepełnowartościowe) – te w których brakuje choćby jednego aminokwasu egzogennego. Przykładem takiego białka jest kolagen, żelatyna.

39. Skład pierwiastkowy białek • Węgiel 50%-55% • Tlen 19%-24% • Azot 15%-18% • Wodór 6%-8% • Siarka 0.3%-3% • Fosfor 0%-0.5%

40. Wygląd białka zmienia się pod wpływem: • Podwyższonej temp. • Kwasów • Zasad • Alkoholi • Soli metali lekkich i ciężkich • Reakcje ksantoproteinowa i biuretowa są to reakcje charakterystyczne dla białek.

41. Reakcja ksantoproteinowa • Reakcja ksantoproteinowa zachodzi pod wpływem roztworu kwasu azotowego (V). Białko kurze ścina się i zmienia zabarwienie na kolor żółty

42. Reakcja biuretowa • Reakcja biuretowa zachodzi gdy białko ścina się i zmienia zabarwienie na ciemnofioletowe pod wpływem wodorotlenku miedzi (II)

43. Dobrymi źródłami białek są: mięso, jaja, orzechy, zboża, rośliny strączkowe oraz nabiał, jak mleko czy ser (na przykład parmezan zawiera aż ok. 40% białka).

44. WODA

45. WODA tlenek wodoru; związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.

46. Rys. a) wzór cząsteczkowy b) model cząsteczki c) wzór elektronowy d) wzór kreskowy

47. WYSTĘPOWANIEWODY Woda jest na Ziemi bardzo rozpowszechniona. Występuje głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach, jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się pod powierzchnią ziemi lub w atmosferze (chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w swojej budowie (hydraty – określa się ją wówczas mianem wody krystalizacyjnej). Woda występująca w przyrodzie jest roztworem soli i gazów. Najwięcej soli mineralnych zawiera woda morska i wody mineralne; najmniej woda z opadów atmosferycznych.

48. Znaczenie biologiczne wody • Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70% limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej. • Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do wody pitnej. Każdego dnia choroby wynikające z niedostatku czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.

49. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE WODY • temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm.: 0 °C • temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm.: 99,97 °C • punkt potrójny 0,01 °C • gęstość w temperaturze 3,98 °C: 1 kg/l (gęstość maksymalna). • temperatura krytyczna: (ok. 374 °C) • ciśnienie krytyczne: 22,064 Pam. • ciepło właściwe: 4187 J/(kk.) = 1 kcal/(kk.) • ciepło parowania: 2257 kJ/kg • ciepło topnienia: 333,7 kJ/kg • masa cząsteczkowa: 18,01524 Da

50. względna przenikalność elektryczna w stałym polu elektrycznym: 87,9 (0 °C), 78,4 (25 °C), 55,6 (100 °C) • barwa (woda chemicznie czysta: bezbarwna; w warstwach wielometrowych niebieska) • mętność/ilość zawiesin w wodzie (woda chemicznie czysta: klarowna) • Zapach (woda chemicznie czysta: bezwonna) • Konduktywność, σ, lub rezystywność, ρ (dla dobrej jakości wody destylowanej lub demineralizowanej ρ > 18 MΩm) • twardość (woda chemicznie czysta: 0) • twardość ogólna • twardość węglanowa (przemijająca) • Twardość niewęglanowa (trwała) • odczyn (woda chemicznie czysta: pH 7,0) • utlenialność wody (woda chemicznie czysta: 0)