2.1. Szervetlen és szerves alkotóelemek

• Mi a biogén elemek definíciója?

  A biogén elemek azok a kémiai elemek, amelyek részt vesznek az élő szervezetek felépítésében.
• Hány elem található meg a természetben?

  Kb. 92 elem
• Hány elem vesz részt az élőlények testének felépítésében?

  Kb. 30 elem
• Miért fontosak az elsődleges biogén elemek az élő szervezetek számára?

  Mert az élő szervezetek tömegének több mint 97%-át alkotják.
• Mely négy elem alkotja az elsődleges biogén elemeket?

  H, O, C, N
• Milyen közös jellemzőik vannak az elsődleges biogén elemeknek?

  Kicsi atomsúly, nagy elektronvonzó képesség és képesek többszörös kötések kialakítására.
• Miért különbözik a szén előfordulási gyakorisága az élő szervezetekben és a földkéregben?

  Mert az élőlények testének felépítésében nagyrészt szerves vegyületek vesznek részt, amelyek szén- és hidrogéntartalmúak.
• Milyen vegyületek alkotják az élőlények testét?

  Szerves vegyületek, mint pl. lipidek, szénhidrátok, fehérjék, nukleinsavak.

  
• Mi a szén atomjainak különleges tulajdonsága?

  A szén atomjai szinte korlátlan számban képesek egymással összekapcsolódni különféle stabil óriásmolekulák létrehozására.
• Miért gyengébbek a Si-Si kötések a C-C kötésekhez képest?

  Mert a szilícium atom mérete nagyobb, így a Si-Si kötéstávolság is nagyobb, mint a C-C kötéstávolság.
• Milyen formában találhatók meg az elsődleges biogén elemek az élő szervezetekben és az élettelen környezetben?

  Élettelen környezet:

  • C: CO, CO2, CaCO3, HCO3-, CO32-
  • O: O2, H2O, szilikátokban, karbonátokban
  • H: H2O
  • N: N2, nitritek, nitrátok, ammónia

  
  

  Élő szervezet:

  • C: szerves vegyületek
  • O: víz, szerves vegyületek
  • H: víz, szerves vegyületek
  • N: fehérjék, nukleinsavak
• Milyen elemek tartoznak a másodlagos biogén elemek közé?

  P, S, Fe, Mg, Na, K, Ca, Cl, I
• Mi a mikroelemek definíciója?

  A mikroelemek az élőlényekben néhány ezrelékben megtalálható elemek.
• Milyen jellemző előfordulásai vannak az egyes biogén elemeknek az élő szervezetekben?

  H - víz és szerves vegyületek alkotója; O - víz és szerves vegyületek alkotója; C - szerves vegyületek vázát képezi; N - fehérjékben és nukleinsavakban; P - nukleinsavakban, foszfolipidekben, gerincesek csontjaiban; S - fehérjékben.

  
• Milyen ionos formában találhatók meg a biogén elemek az élő rendszerekben?

  Az ionok töltéssel rendelkező atomok vagy atomcsoportok.
• Mi határozza meg a vizes oldatok kémhatását?

  A hidrogénionok (H+) és a hidroxidionok (OH-) koncentrációjának viszonya.
• Mi a pH érték definíciója?

  A pH a H+ koncentráció hatványkitevőjéből adható meg.
• Mi a semleges oldatok pH-ja?

  7

  
• Mi történik, ha a pH értéke kisebb, mint 7?

  Akkor az oldat savas.

  
• Mi történik, ha a pH értéke nagyobb, mint 7?

  Akkor az oldat lúgos.

  
• Milyen reakciók során keletkeznek a HCO3– és CO32– ionok?

  • HCO3–: CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- = H+ + CO32-
  • CO32–: szén-dioxid vízben való oldódásakor keletkezik.
• Mi a legfontosabb N-forrása a növényeknek?

  NO3–
• Mi a legfontosabb P-forrása a növényeknek?

  PO43-, H2PO4-
• Milyen szerepe van a jódnak az élő szervezetekben?

  A pajzsmirigyben termelődő tiroxin hormon felépítésében vesz részt.
• Milyen formában található meg a fluor az élő szervezetekben?

  Csontokban, fogzománcban található fluorapatitokban.
• Milyen formában található meg a szilícium az élő szervezetekben?

  SiO2 formájában kovaszivacsokban, zsurlók sejtfalában, kovamoszatokban.
• Mi a biogén elemek kimutatásának folyamata?

  A szerves vegyületek minőségi analízise során a minta kis részletének elégetésekor keletkezett égéstermékeket vizsgáljuk.
• Hogyan történik a szén kimutatása?

  A fejlődő szén-dioxid gázt meszes vízbe vezetjük, amely a keletkező kalcium-karbonáttól megzavarosodik.
• Hogyan történik a hidrogén kimutatása?

  A kémcső hidegebb részein lecsapódó páracseppek a szerves vegyületek hidrogénjének oxidációját jelzik.
• Hogyan történik a nitrogén kimutatása?

  A szerves vegyületek nitrogéntartalma nátrium-hidroxiddal ammóniává alakítható.
• Hogyan történik a kén kimutatása?

  A szerves vegyületek kéntartalmát nátrium-hidroxiddal melegítve szulfidionokká alakítjuk.
• Hogyan történik a vas kimutatása?

  A hamuból a vasat salétromsavval kioldjuk, majd kálium-rodaniddal reagáltatjuk, vörös színű vas-rodanid keletkezik.
• Mi a kémcsőben végzett vas kimutatásának folyamata?

  Kémcsőben egy ujjnyi növényi hamut kb. 2 ujjnyi híg salétromsavval feloldunk, enyhén melegítjük, majd leszűrjük.
• Mi a szervetlen molekulák definíciója?

  A molekulák meghatározott számú atom összekapcsolódásával létrejött, meghatározott geometriai szerkezettel rendelkező anyagok.

  
• Mi jelzi a lakmusz indikátor kékre változását?

  Alkáli jelenlétét
• Hogyan alakítjuk át a szerves vegyületek kéntartalmát szulfidionokká?

  Nátrium-hidroxiddal való melegítéssel
• Milyen csapadék keletkezik a szulfidionok és ólom-nitrát reakciójából?

  Fekete ólom-szulfid csapadék
• Mi a reakcióegyenlet a szulfidionok és ólom-nitrát reakciójára?

  $S^{2-} +$$Pb(NO_3)_2 =$$PbS +$$2 NO_3^{-}$
• Hogyan mutatjuk ki a vasat a hamuból?

  Salétromsavval kioldjuk, majd kálium-rodaniddal reagáltatjuk

  
• Mi keletkezik a vas és kálium-rodanid reakciójából?

  Vörös színű vas-rodanid