Dušik v organskih spojinah

Ikona poučevalne enote Kaj se boste v tem poglavju naučili?

Spoznali boste razširjenost in pomen organskih dušikovih spojin.

Na temelju eksperimentalnih opažanj boste spoznali dušik kot ključni element v organskih spojinah.

Spoznali boste nekatere pomembnejše skupine organskih dušikovih spojin: amine, aminokisline in nitro spojine.

Spoznali boste, da so amini derivati amonijaka, ter se seznanili z njihovim poimenovanjem.


Ikona poučevalne enote Dušikove spojine povezujejo živa bitja

Organske dušikove spojine so zelo razširjene, dušik pa je pomemben element v naravnih in sintetičnih organskih spojinah.

Človeško telo je v veliki meri sestavljeno iz beljakovin. V laseh se npr. nahaja beljakovina keratin; sestavina kosti, mišic in kože je beljakovina kolagen; tudi encime, protitelesa in hormone gradijo beljakovine. Dušik najdemo tudi v zdravilih, barvilih, gnojilih, razstrelivih, alkaloidih, pa tudi v spojinah, ki prenašajo dedni zapis informacij, to sta DNA (deoksiribonukleinska kislina) in RNA (ribonukleinska kislina).

Del verige DNA, Wikipedija


Ikona poučevalne enote Dokaz dušika v organski snovi

Dušik v nekaterih vrstah organskih spojin dokažemo kot amonijak.
Skrbno spremljajte film in na osnovi opažanj dopolnite spodnje besedilo.

Kaj smo pri poskusu opazili?

Vzorec izbrane organske spojine segrevamo z raztopino . Produkt reakcije je plin, ki ga dokažemo s spremembo barve vlažnega lakmusovega papirja. Ta se obarva .
Sklepamo lahko, da je vodna raztopina nastalega plina .

Nastali plin je . Sklepamo lahko, da je vzorec sestavljen iz molekul, ki vsebujejo .

  

Ikona poučevalne enote Organske dušikove spojine

Organske dušikove spojine se razlikujejo po funkcionalnih skupinah, posledica različne zgradbe so tudi različne lastnosti in uporaba teh spojin.

Med pomembnejše organske dušikove spojine uvrščamo amine, aminokisline in nitro spojine.


Oglejmo si nekaj primerov skupin organskih dušikovih spojin.


Amini so organske spojine, za katere je značilna aminska (–NH2) funkcionalna skupina.

Primer
Formula
Model
Viri/lastnosti/uporaba
metilamin

CH3NH2

Brezbarven plin, pogonsko gorivo za rakete, v proizvodnji sintetičnih polimerov.
anilin

C6H5NH2

Oljnata zelo strupena tekočina; uporaba za pridobivanje barvil, farmacevtskih izdelkov, surovina za poliuretane.
trimetilamin

(CH3)3N

Duh morskih rib, npr. slanikov, je posledica trimetilamina.



Aminokisline so organske spojine, ki imajo na isti ogljikov atom vezano tako bazično aminsko skupino (–NH2), kot tudi kislo karboksilno skupino (–COOH).


Primer Formula
Model Viri/lastnosti/uporaba
alanin

 

NH2CH(CH3)COOH

 

Sestavina beljakovin, mnogo ga je v beljaku.
glicin
 NH2CH2COOH Sestavina kleja in skoraj vseh beljakovin. Glicin ima v celici pomembno vlogo pri tvorbi adenozin trifosfata (ATP), ki je vir energije v živih celicah.

 

Nitro spojine so organske spojine, za katere je značilna nitro (–NO2) funkcionalna skupina.

Primer Formula
Model
Viri/lastnosti/uporaba
nitrobenzen
 C6H5NO2 Uporablja se v proizvodnji anilina.
tetranitrometan

C(NO2)4

Dodatek k reaktivnemu gorivu, tudi nitrirno sredstvo.

Ikona poučevalne enote Preverimo znanje

V spodnji formuli anilina ugotovite, koliko atomov posameznih elementov ta vsebuje.

Napišite molekulsko formulo spojine.

Število ogljikovih atomov je:
Število dušikovih atomov je:
Število vodikovih atomov je:


Molekulska formula spojine je .
  

Ikona poučevalne enote Naloga s povezovanjem elementov

Skupino spojin v levem stolpcu povežite z ustrezno funkcionalno skupino iz stolpca na desni strani.

(Kvadrat z besedilom iz levega stolpca premaknite v ustrezno prazno polje na desni strani.)


Ikona poučevalne enote Preverimo znanje

Katera od spodnjih spojin predstavlja nitro spojino?

A B C

Nitro spojino predstavlja spojina .

  

Ikona poučevalne enote Amini so derivati amonijaka

Formule aminov lahko izpeljemo iz formule amonijaka.

 

 

V molekuli primarnega amina je na dušikov atom vezana le ena skupina C atomov, v molekuli sekundarnega amina sta na dušikov atom vezani dve skupini C atomov, v molekuli terciarnega amina pa tri skupine C atomov.

Oglejte si spodnje slike. Z desnim gumbom miške lahko izbirate različne načine predstavitve.



Ikona poučevalne enote Dopolnite spodnje besedilo

Katero vrsto aminov predstavljajo drugi, tretji in četrti model?

Drugi model predstavlja amin, tretji model amin, četrti pa amin.
  

Ikona poučevalne enote Poimenovanje aminov

Amine lahko poimenujemo na več načinov. Eden izmed načinov je poimenovanje s pripono –amin, ki jo dodamo imenu skupine C atomov, ki je vezana na  dušikov atom.  Skupino C atomov poimenujemo kot radikal s končnico –il. 

 

Dopolnite spodnjo tabelo. Oglejte si model spojine v prvem stolpcu, napišite ime amina v drugem ter ime radikala v tretjem stolpcu.

Spojina
 Ime amina
 Ime radikala


  

Ikona vprašanja poučevalne enote Preverimo znanje

Katere trditve veljajo za spojino, predstavljeno s spodnjim modelom?

  
Spojina vsebuje nitro skupino.
Spojina je primarni amin.
Spojino sestavljajo tri vrste atomov.
Spojina je aminokislina.

Ikona poučevalne enote Naloga s povezovanje elementov

Spojine v levem stolpcu povežite z ustreznimi racionalnimi formulami iz stolpca na desni strani.

(Kvadrat z besedilom iz levega stolpca premaknite v ustrezno prazno polje na desni strani.)