4. MO Chemie - vodík a kyslík

• kyslíkové bomby (dýchací přístroje)

• sváření kovů

• zkujňování kovů

• výroba sloučenin

• raketová paliva

Biologický význam a použití:

• Organismy potřebují kyslík k oxidaci živin (dýchání).

• Ve vodě se kyslík rozpouští málo – vyvinutí speciálních sloučenin, které efektivně vážou kyslík = vznik dýchacích barviv (respirační pigmenty) jako je hemoglobin, který je v červených krvinkách – přenáší kyslík z plic do tkání

• V buňkách se kyslík spotřebovává k nepřímé oxidaci organických sloučenin v mitochondriích (oxidativní fosforylace)

• Kyslík je konečným akceptorem při všech aerobních oxidacích – energie uvolněná v těchto reakcích (dýchací řetězec) se váže v makroergických vazbách (ATP, ADP) – odtud se uvolňuje energie při metabolických procesech (teplo, svalové práce atd.)

• množství kyslíku v atmosféře se obnovuje činností zelených rostlin při fotosyntéze.

SLOUČENINY:

VODA

• je to nejdůležitější a nejrozšířenější sloučenina na Zemi - pokrývá 71% povrchu Země

• Voda tvoří 50 až 95% hmotnosti živých organismů (obsah vody v lidském těle 70%) – je pro organismy nezbytná, protože zajišťuje transport a termoregulaci, důležitá je i při biochemických reakcích

• Je univerzálním rozpouštědlem pro polární látky

Struktura a fyzikální vlastnosti vody

• Vazby O-H jsou silně polární – protože mají různou elektronegativitu

  • na atomu kyslíku jsou 2 volné elektrony, ty způsobují, že molekula vody je lomená (hybridizace sp3) – svírají úhel 105°

  • polarita vazeb a jejich prostorové uspořádání způsobuje, že molekula vody je polární (dipóly)

  • kladně a záporně nabité konce se přitahují a vznikají intermolekulární vodíkové můstky – proto má voda vysoké body tání a vary

• Voda je polární rozpouštědlo

  • iontové a polární sloučeniny se ve vodě štěpí na ionty

    • silné přitažlivé síly mezi dipóly vody a ionty způsobují vytvoření obalů z molekul vody – vznik hydratačních obalů – tímto vznikají hydratované ionty, které jsou velmi stabilní

  • nepolární sloučeniny se neštěpí na ionty

    • hydratační obal obklopuje celé molekuly látky – tyto roztoky nevedou elektrický proud, jsou to neelektrolyty (močovina, glukosa, ethanol)

  • látky, které obsahují polární i nepolární skupiny

    • ve vodě vznikají kulovité koloidní částečky zvané micely, které jsou obklopeny molekulami vody

    • např.: vyšší mastné kyseliny s COO- skupinou

Tvrdost vody

• voda v přírodě není vždy 100% čistá, může obsahovat různé rozpuštěné látky.

• přítomnost rozpustných vápenatých a hořečnatých solí způsobuje tvrdost vody, tvrdá voda špatně rozpouští mýdlo, nevzniká pěna, ale sraženina – proto je nevhodná na praní

  • odstraněním uvedených solí se získá měkká voda – proces změkčování vody

1. OXIDY

• podvojné sloučeniny kyslíku

  • v nichž je kyslík v oxidačním čísle O-II