Χημεία (Β΄ Λυκείου) - Βιβλίο Μαθητή (Εμπλουτισμένο)
(5.5)
Υφάνσιμες ίνες

Υφάνσιμες ύλες είναι εκείνες οι οποίες με κατάλληλη επεξεργασία μπορούν να μετατραπούν σε ίνες από τις οποίες παρασκευάζονται νήματα και υφάσματα. Υφάνσιμες ίνες υπάρχουν: φυσικές (ο αμίαντος από τις ανόργανες, βαμβάκι, λινάρι, η κάνναβη από φυτικές και το μετάξι από ζωικές), τεχνητές (όπως αναγεννημένη φυτική κυτταρίνη και καζεΐνη του γάλακτος ζωική), συνθετικές (πολυαμίδια, πολυεστέρες, κ.λ.π.)

Εκτός από τα πλαστικά και τα ελαστικά ή ελαστομερή, ο πολυμερισμός χρησιμοποιήθηκε και για την παραγωγή συνθετικών υφανσίμων ινών. Ο άνθρωπος από νωρίς χρησιμοποίησε για την ένδυσή του τις τρεις κύριες φυσικές ίνες. Μαλλί και μετάξι, τα οποία όπως αναφέρθηκε είναι πρωτεϊνικής δομής, και βαμβάκι το οποίο είναι καθαρή κυτταρίνη (υδατάνθρακας). Η μεγάλες όμως ανάγκες οδήγησαν στην έρευνα και δημιουργία συνθετικών και τεχνητών ινών, οι οποίες αποτελούν πλέον το αντικείμενο ενός μεγάλου βιομηχανικού κλάδου.

Για την παρασκευή τεχνητών υφανσίμων ινών δοκιμάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν σε γενικές γραμμές όλα τα προϊόντα πολυμερισμού. Κυρίως όμως χρησιμοποιήθηκαν πολυαμίδια, πολυεστέρες και πολυακρυλονιτρίλια.

Η πλέον γνωστή συνθετική ίνα είναι το Nylon 6,6, το οποίο είναι ένα πολυαμίδιο, όπως ήδη αναφέρθηκε. Ειπώθηκε επίσης ότι δεν υπάρχει "ένα μόνο" Νylon. Το αρχικό Nylon 6,6 μετεξελίχθη σε Nylon 10,10 στο οποίο τα μονομερή (καρβοξυλικό οξύ και αμίνη) έχουν από 10 άτομα άνθρακα. Το Nylon 6 αποδείχτηκε πάντως το πλέον πετυχημένο, το οποίο προκύπτει από ένα μόνο μονομερές με 6 άτομα C και περιέχει στο ένα άκρο του την −COOH και στο άλλο την −ΝΗ2.

Μετά τα πολυαμίδια η έρευνα οδήγησε στην παρασκευή ινών από πολυεστέρες και ακρυλικά. Από τους πολυεστέρες κυριότερος εκπρόσωπος είναι ο παραγόμενος από τη συμπύκνωση τερεφθαλικού οξέος με την αιθυλένογλυκόλη. Το προϊόν (Terylene, Dacron) πλησιάζει περισσότερο τις ιδιότητες του μαλλιού και σ´ αυτό υπερτερεί του Nylon. Δεν έχει όμως την ελαστικότητα του τελευταίου.

Τα ακρυλικά (Orlon, Acrilan) είναι πολυμερή του ακρυλονιριλίου και πλησιάζουν τις ιδιότητες μιας καλής ποιότητας μαλλιού. Ένα εξελιγμένο προϊόν στην κατηγορία αυτή είναι ένα συμπολυμερές ακρυλονιτριλίου με CH2=CCl2 του οποίου οι ιδιότητες πλησιάζουν εκείνες του μεταξιού. Επιπλέον είναι ανθεκτικό στη φλόγα και δεν αναφλέγεται.

Ίνες αναπτύχθηκαν και από τα πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο

για ειδικότερες χρήσεις. Γενικότερα οι τεχνητές ίνες έχουν το πλεονέκτημα να παρουσιάζουν εξειδικευμένες ιδιότητες, οι οποίες καλύπτουν ευρύ φάσμα αναγκών. Αυτό ίσως είναι και το κυριότερο πλεονέκτημά τους έναντι των φυσικών ινών.

Όπως καταλαβαίνει κανείς, οι διαφορές των υφανσίμων υλών και ινών θα πηγάζουν από τις διαφορές στη χημική τους σύσταση. Έτσι π.χ. το μετάξι είναι πρωτεϊνικής φύσης, ενώ το τεχνητό μετάξι (rayon) είναι υδατάνθρακας. Το μαλλί είναι ζωική πρωτεΐνη, ενώ η λανιτάλη ξεκινά από πρωτεΐνη γάλακτος. Το βαμβάκι είναι καθαρή κυτταρίνη (υδατάνθρακας), ενώ το terylene πολυεστέρας. Οι φυσικές ίνες απορροφούν νερό (όπως ιδρώτα) σε γενικές γραμμές ευκολότερα από τις συνθετικές και συνεπώς μπορούν να βαφούν και να φινιριστούν με τη βοήθεια ουσιών διαλυτών στο νερό. Αντίθετα, οι συνθετικές επειδή δεν προσροφούν νερό, απαιτούν πολυπλοκότερες επεξεργασίες και ακριβότερα υλικά. Επίσης, οι φυσικές ίνες αντέχουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες από τις συνθετικές και δε διαλύονται σε πολλούς οργανικούς διαλύτες πράγμα το οποίο διευκολύνει το λεγόμενο στεγνό καθάρισμα.

Γνωρίζεις ότι...

εικόνα

Προϊόντα από πολυαιθυλένιο

Η ανακάλυψη του πολυαιθυλενίου

Χωρίς καμιά αμφιβολία το πιο πετυχημένο πολυμερές από αυτά που  αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του ‘30 ήταν το πολυαιθυλένιο. Η ανακάλυψή του ήταν τυχαία και έγινε στα πλαίσια ενός προγράμματος βασικής έρευνας στα εργαστήρια της βιομηχανίας ICI στην Αγγλία.

Ως τις αρχές του 1930 δεν είχαν γίνει πολλές έρευνες γύρω από την επίδραση υψηλών πιέσεων πάνω στις χημικές αντιδράσεις. Η ICI αποφάσισε να κάνει μία βασική έρευνα αντιδράσεων υπό πίεση 1000 atm για να «δει τι θα γίνει». Έτσι το 1933 οι Dr.Gibson και Fawcett άρχισαν να μελετούν την αντίδραση μεταξύ αιθυλενίου και βενζαλδεΰδης περιμένοντας το σχηματισμό μιας σύμπλοκης ένωσης μεταξύ τους. Το πείραμα ξεκίνησε την Παρασκευή 24 Μαρτίου και όταν επέστρεψαν τη Δευτέρα διαπίστωσαν ότι υπήρχε διαρροή στη συσκευή και όλη η αλδεΰδη είχε φύγει. Ξεσκεπάζοντας το θερμαντικό μανδύα διαπίστωσαν ότι στο εσωτερικό της διάταξης είχε σχηματισθεί ένα κηρώδες υλικό. Στη μηνιαία τους αναφορά έγραψαν: «Μελετήθηκε η αντίδραση μεταξύ αιθυλενίου και βενζαλδεΰδης στους 170 °C και 2 000 atm πίεση. Μία ποσότητα κηρώδους πολυμερούς του αιθυλενίου σχηματίστηκε». Η εργασία γύρω από το θέμα αυτό σταμάτησε. Το πολυαιθυλένιο είχε ανακαλυφθεί αλλά δεν είχε εξερευνηθεί …

Οι ίδιοι, σχολιάζοντας τα γεγονότα αυτά το 1964, έγραψαν: «Ανατρέχοντας στα τότε γεγονότα, κάνει εντύπωση το σταμάτημα των εργασιών γύρω από αυτήν την ενδιαφέρουσα ανακάλυψη η οποία είχε μόνο ακαδημαϊκό ενδιαφέρον εκείνη την εποχή. Όμως τότε η επιστήμη των συνθετικών πολυμερών ήταν ακόμη στα σπάργανα και κανείς δεν ονειρευόταν τη σημερινή τεράστια τεχνολογική και εμπορική εξέλιξή τους. Την εποχή εκείνη τα μόνα θερμοπλαστικά πολυμερή ήταν το πολυμεθυλομεθακρυλικό και το πολυστυρένιο, υλικά και τα δύο πολύ σκληρά  και πολύ διαφορετικά από το μαλακό, διαφανές πολυμερές του αιθυλενίου το οποίο είχαμε ανακαλύψει…»

Δύο χρόνια αργότερα επαναλήφθηκε το πείραμα προσπαθώντας να ανεβάσουν την πίεση στις 2 000 atm. Δεν πέτυχαν όμως την πίεση αυτή και απλά διαβίβαζαν, όσο αέριο αιθυλένιο είχαν, στη συσκευή πιστεύοντας ότι υπήρχε διαρροή. Έψυξαν στη συνέχεια το δοχείο χωρίς όμως να το ανοίξουν αμέσως (δηλαδή κρατώντας την πίεσή του σταθερή). Ανοίγοντάς το τελικά το βρήκαν γεμάτο από μία άσπρη σκόνη που ήταν το πολυμερές. Αργότερα βρέθηκε ότι, αν η πίεση ελαττωθεί πριν από την ψύξη, τότε το πολυμερές παράγεται στην κηρώδη μορφή των Gibson και Fawcett.

Ανακεφαλαίωση

  1. Η έρευνα έδειξε ότι τα πολυμερή είναι μεγαλομοριακές ενώσεις οι οποίες αποτελούνται από μία επαναλαμβανόμενη βασική μονάδα. Έτσι π.χ. η κυτταρίνη έχει για βασική μονάδα τη γλυκόζη.
  2. Οι υδατάνθρακες θεωρήθηκαν αρχικά ως ενώσεις του C με μόρια νερού. Επίσης ονομάστηκαν και σάκχαρα, γιατί ορισμένες από αυτές έχουν γλυκιά γεύση.
  3. Οι υδατάνθρακες με βάση τις περιεχόμενες χαρακτηριστικές ομάδες διακρίνονται σε πολυυδροξυαλδεΰδες και πολυυδροξυκετόνες.
  4. Οι υδατάνθρακες με βάση τα προϊόντα υδρόλυσης διακρίνονται σε ολιγοσακχαρίτες (μόνο, δι... σακχαρίτες) και πολυσακχαρίτες, οι οποίοι υδρολυόμενοι δίνουν πάνω από 10 μόρια μονσακχαριτών.
  5. Οι μονοσακχαρίτες κατατάσσονται με βάση τη χαρακτηριστική ομάδα σε αλδόζες και κετόζες και με τον αριθμό ατόμων C τα οποία έχουν. Έτσι π.χ. η γλυκόζη είναι μία αλδοεξόζη, ενώ η φρουκτόζη είναι μία κετοεξόζη.
  6. Μία από τις χημικές ιδιότητες των μονοσακχαριτών η οποία χρησιμοποιείται για την ταυτοποίησή τους είναι ο αναγωγικός τους χαρακτήρας. Οι αλδόζες και οι αυδροξυκετόζες ανάγουν ήπια οξειδωτικά, όπως τα αντιδραστήρια Fehling και Tollens δίνοντας χαρακτηριστικά ιζήματα.
  7. Οι υδατάνθρακες συνθέτονται στα πράσινα φυτά με τη φωτοσύνθεση. Αυτή είναι μία πολύπλοκη διαδικασία η οποία χρησιμοποιεί την ηλιακή ενέργεια, για να ανάγει ή να δεσμεύσει το CO2. Οι υδατάνθρακες στα φυτά είναι η κύρια “αποθήκη” της ηλιακής ενέργειας και μέσω αυτών αυτή μεταφέρεται και στα ζώα ως τροφή.
  8. Ο μεταβολισμός των υδατανθράκων είναι και αυτός με τη σειρά του ένα σύνολο ενζυματικά καταλυομένων αντιδράσεων, στις οποίες κάθε στάδιοβήμα που δίνει ενέργεια (εξώθερμο ή καλύτερα εξωεργονικό) είναι μία οξείδωση. Η απόδοση τους είναι περίπου 4 kcal.g-1
  9. Τα λίπη και τα έλαια είναι εστέρες της γλυκερίνης με ανώτερα μονοκαρβονικά οξέα κορεσμένα (λίπη) ακόρεστα (έλαια).
  10. Η σαπωνοποίηση των λιπών και των ελαίων είναι η υδρόλυσής τους σε αλκαλικό περιβάλλον. Έτσι παράγονται τα άλατα των οξεών με Na ή Κ τα οποία αποτελούν τους σάπωνες.
  1. Η κύρια χρήση των σαπουνιών στηρίζεται στη λεγόμενη απορρυπαντική τους δράση. Ο μηχανισμός με τον οποίο αυτοί απομακρύνουν τους ρύπους είναι ανάλογος με εκείνον της διάλυσής τους. Το αιώρημα του σαπουνιού μπορεί να διαχωρίσει τη «βρωμιά» σε μικρότερα τμήματα, μια και η ανθρακική, υδρόφοβη, αλυσίδα μπορεί να διέλθει από την ελαιώδη επικάλυψή της.
  2. Τα συνθετικά απορρυπαντικά δρουν με τον ίδιο τρόπο με τον οποίο δρουν και οι σάπωνες. Από άποψη δομής έχουν και αυτά μία μακριά μη πολική, κορεσμένη, ανθρακική αλυσίδα με μία πολική ομάδα στο τέλος της. Οι πολικές ομάδες των περισσοτέρων συνθετικών απορρυπαντικών είναι θειικοί ή καλύτερα σουλφονικοί εστέρες ή θειικά άλατα του Na.
  3. Ο κυριότερος ρόλος των λιπών στη διατροφή των θηλαστικών είναι ως πηγή χημικής ενέργειας. Αποδίδουν σε μέσο όρο 9 kcal.g-1
  4. Οι πρωτεΐνες είναι τα σημαντικότερα βιολογικά πολυαμίδια και οι μονομερείς τους μονάδες είναι περίπου 20 διαφορετικά αμινοξέα. Tα αμινοξέα αυτά συνδέονται με πεπτιδικό δεσμό κάνοντας τις πρωτείνες πολυπεπτίδια.
  5. Oι πρωτείνες εκτελούν πολλές αποστολές, όπως να κατασκευάζουν και να συντηρούν ιστούς.. Μεταβολίζονται σε ουρία αποδίδοντας περίπου 4 kcal.g-1.
  6. Τα πολυμερή προσθήκης είναι ενώσεις οι οποίες συνίστανται από πολύ μεγάλα μόρια τα οποία είναι φτιαγμένα από έναν μεγάλο αριθμό επαναλαμβανομένων υπομονάδων. Η μοριακή αυτή (υπο)μονάδα ονομάζεται μονομερές και οι αντιδράσεις μέσω των οποίων το μονομερές ενώνεται προς το μεγαλομόριο, λέγονται αντιδράσεις πολυμερισμού.
  7. Τα πολυμερή συμπύκνωσης παράγονται από αντιδράσεις συμπύκνωσης. Σ´ αυτές οι μονομερείς ομάδες ενώνονται με διαμοριακή απόσπαση μικρών μορίων όπως το Η2Ο.
  8. Πολυμερή προσθήκης είναι τα πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο, πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυακρυλονιτρίλιο. Η στερεοδομή του πολυμερούς μπορεί να ελέγχεται με καταλύτες.
  9. Τα πλέον σημαντικά πολυμερή συμπύκνωσης είναι τα πολυαμίδια, οι πολυεστέρες και οι ρητίνες της φορμαλδεûδης. Από τα πολυαμίδια σπουδαιότερα είναι τα Nylon και από τους πολυεστέρες ο πολυαιθυλένοτερεφθαλικός Η ουρεθάνη παράγεται από την αντίδραση μιας αλκοόλης με ένα ισοκυανικό ομόλογο. Ο βακελίτης είναι ένα συμπολυμερές φαινόλης κι φορμαλδεΰδης.
  1. Υφάνσιμες ύλες είναι εκείνες οι οποίες με κατάλληλη επεξεργασία μπορούν να μετατραπούν σε ίνες από τις οποίες παρασκευάζονται νήματα και υφάσματα. Υφάνσιμες ίνες υπάρχουν: φυσικές (ο αμίαντος από τις ανόργανες ,βαμβάκι, λινάρι, η κάνναβη από φυτικές και το μετάξι από ζωικές), τεχνητές (όπως αναγεννημένη κυτταρίνη ,φυτική και καζεΐνη του γάλακτος ζωική), συνθετικές (πολυαμίδια, πολυεστέρες).

Λέξεις - Κλειδιά

  • μεγαλομόρια
  • δομική μονάδα
  • υδατάνθρακες
  • σάκχαρα
  • πολυυδροξυαλδεΰδες
  • πολυυδροξυκετόνες
  • ολιγοσακχαρίτες
  • πολυσακχαρίτες
  • μονοσακχαρίτες
  • αλδόζες
  • κετόζες
  • εξόζες
  • γλυκεριναλδεΰδη
  • ταυτοποίηση
  • σύνθεση
  • Fehling
  • Benedict
  • Tollens
  • φωτοσύνθεση
  • μεταβολισμός
  • άμυλο
  • γλυκογόνο
  • κυτταρίνη
  • λιπίδια
  • τριγλυκερίδια
  • λίπη
  • έλαια
  • σαπωνοποίηση
  • σάπωνες
  • υδρόφιλο
  • υδρόφοβο
  • απορρυπαντικά
  • αλκυλοσουλφονικά
  • εξαλάτωση
  • μετάξι
  • βιοπολυμερή
  • πρωτεΐνες
  • λευκώματα
  • ορμόνες
  • ένζυμα
  • αμινοξέα
  • πεπτιδικός δεσμός
  • πολυαμίδια
  • πρωτογενής δομή
  • γλυκίνη
  • αλανίνη
  • πλαστικά
  • πολυμερές
  • μονομερές
  • πολυμερή προσθήκης
  • πολυαιθυλένιο
  • πολυπροπυλένιο
  • πολυακρυλικό
  • συμπολυμερισμός
  • πολυμερή συμπύκνωσης
  • πολυαμίδια
  • nylon
  • πολυεστέρες
  • πολυουρεθάνες
  • βακελίτης
  • υφάνσιμες ίνες
  • μαλλί
  • οrlon

Ερωτήσεις - Ασκήσεις - Προβλήματα

Ερωτήσεις Επανάληψης

  1. Ποιες ενώσεις λέγονται μεγαλομοριακές;
  2. Τι είναι οι δομικές μονάδες των μεγαλομοριακών ενώσεων;
  3. Από πού προέρχεται η ονομασία υδατάνθρακες;
  4. Όλα τα σάκχαρα έχουν γλυκιά γεύση;
  5. Πώς ταξινομούνται τα σάκχαρα με βάση τις χαρακτηριστικές τους ομάδες;
  6. Ποια σάκχαρα καλούνται απλά και ποια υδρολυόμενα;
  7. Τι είναι οι ολιγοσακχαρίτες και τι οι πολυσακχαρίτες;
  8. Τι είναι η γλυκόζη και τι η σακχαρόζη;
  9. Δώστε δύο παραδείγματα πολυσακχαριτών.
  10. Δώστε από ένα παράδειγμα αλδοπεντόζης και κετοεξόζης.
  11. Ποιο είναι το απλούστερο σάκχαρο;
  12. Ποια σάκχαρα ονομάζονται αναγόμενα;
  13. Ποιο είναι το αντιδραστήριο του Fehling;
  14. Ποια δοκιμασία δίνει ως προϊόν το κάτοπτρο Ag;
  15. Τι χρώμα έχει το ίζημα που προκύπτει από το αντιδραστήριο του Fehling;
  16. Τι καλείται ταυτοποίηση μιας ένωσης;
  17. Τι είναι η φωτοσύνθεση και τι ο μεταβολισμός ενός σακχάρου;
  18. Ποια είναι σε μέσο όρο η θερμιδομετρική αξία ενός g υδατάνθρακα;
  19. Ποια είναι τα βιοπολυμερή;
  20. Τι είναι ο πεπτιδικός δεσμός;
  21. Ποια η διαφορά πολυπεπτιδίων από πρωτεΐνες;
  22. Τι είναι ο πολυμερισμός συμπύκνωσης και σε τι διαφέρει από εκείνον της προσθήκης;
  23. Τι καλείται πρωτογενής δομή στα αμινοξέα;
  24. Δώστε παραδείγματα πρωτεϊνών καθώς και τις λειτουργίες που επιτελούν.
  25. Τι είναι από άποψη δομής το βαμβάκι, το μαλλί και το Nylon;
  1. Τι είναι τα πολυαμίδια;
  2. Δώστε ένα παράδειγμα πολυεστέρα και των εφαρμογών του.
  3. Τι περιλαμβάνει ο όρος πλαστικά;
  4. Δώστε από δύο παραδείγματα πολυμερών προσθήκης.
  5. Τι είναι ο συμπολυμερισμός; Δώστε ένα παράδειγμα.
  6. Δώστε ένα παράδειγμα πολυεστέρα και μιας πολυουρεθάνης.
  7. Τι είναι ο βακελίτης και ποια η κύρια ιδιότητά του;
  8. Να αναφέρετε παραδείγματα φυσικών, τεχνητών και συνθετικών  υφανσίμων ινών.
  9. Να αναφέρετε δύο πλεονεκτήματα των φυσικών ινών έναντι των συνθετικών.

Ασκήσεις - Προβλήματα

α. Συνθετικά πολυμερή

  1. Παρακάτω δίνονται τα εμπορικά ονόματα ορισμένων πολύ γνωστών πολυμερών (πλαστικών). Δώστε τα αντίστοιχα μονομερή :
    α. PVC      β. Στυρόλιο       γ.Πολυπροπυλένιο        δ.Teflon
    ε. Orlon     στ. Plexiglas
  2. Τα πολυμερή συμπύκνωσης τα οποία προκύπτουν από δύο ή περισσότερα μονομερή λέγονται :
    α. ετεροπολυμερή    β.ομοπολυμερή    γ. συμπολυμερή
    δ. ελαστικά              ε. πλαστικά
  3. Το μόριο που θα αποσπασθεί κατά την συμπύκνωση των  ΗΟCH2CH2OH   και C2H5OOC - C6H5 - COOC2H5  (διαιθυλοτερεφθαλικός εστέρας)  είναι:
    α Η2Ο          β. CH3OH      γ. CH3CH2OH      δ. C6H6
*38.
Υπάρχουν ανάμεσα στα άλλα και δύο πολυπροπυλένια. Το ένα είναι μαλακό, με χαμηλό σημείο τήξης και μικρή αντοχή. Το άλλο είναι μεγάλης αντοχής και υψηλού σημείου τήξης. Σε ποιο από τα δύο πιστεύετε ότι τα μόριά του είναι πιο «τακτικά» συνδεδεμένα ή πιο  κρυσταλλικά;
  1. Στα πολυμερή προσθήκης  η σχετική μοριακή μάζα του πολυμερούς  είναι ακριβώς  ………  ……………  της Mr  του ……….. .
  2. Ένα πολυμερές που έχει την παρακάτω δομή :
  1. εικόναθα το χαρακτηρίζατε σαν :
    α. γραμμικό β. διακλαδισμένο        
    γ. δικτυωτό
  2. Τι είναι σωστότερο να ορίζεται ως βαθμός πολυμερισμού (ν ή i): ο αριθμός των μονομερών που αποτελούν το πολυμερές ή ο αριθμός των  μονομερών που αποτελούν μία αλυσίδα του πολυμερούς;
  3. Τα υλικά τα οποία επανακτούν το αρχικό τους σχήμα  μετά από μία      παραμόρφωση λέγονται :
    α. πλαστικά  β. ελαστομερή   γ. θερμοπλαστικά      δ. ίνες
  4. Ποια είναι η σχετική μοριακή μάζα του PVC, αν ένα μόριο του πολυμερούς αποτελείται από 2 500 μόρια του μονομερούς;
  5. H αντίδραση   RCO - OH + H - NHR´ → ROC - NHR´ + H2O  είναι μία αντίδραση :α. πολυμερισμού          β. συμπύκνωσης 
    γ. εστεροποίησης         δ. προσθήκης .
  6. Στην παραπάνω αντίδραση και κυρίως στη φάση του πολυμερισμού απομακρύνεται κατάλληλα το νερό. Αυτό γίνεται :
    α. Για να παράγεται άνυδρο προϊόν    
    β. Για να μη διασπάται το προϊόν 
    γ. Για να επιταχύνεται η αντίδραση λόγω αύξησης της συγκέντρωσης των   αντιδρώντων .  
    δ. Για να μετατοπίζεται η ισορροπία προς τα «δεξιά».
  7. Το μονομερές του (-CH2-CH=CH-CH2-)v  είναι :
    α. CH3CH=CHCH3      β. CH=CH2CH2CH3     γ. CH2=CH− CH=CH2
  8. Ποια είναι η σχετική μοριακή μάζα πολυμερούς που αποτελείται από 2000 μόρια του μονομερούς CH2=CH-CH=CH2;

β. Πρωτεΐνες

  1. Το προϊόν της αντίδρασης :
    H2N-CH2-CO-OH + H-NH-CH2COOH→ H2N-CH2-CO-NH-CH2− COOH
    είναι : 
    α. μία πρωτεΐνη           β. ένας εστέρας 
    γ. ένα πολυπεπτίδιο    δ. ένα διπεπτίδιο
  2. Μεταξύ των αμινοξέων αλανίνη2− CH(CH3) − COOH και γλυκίνη, πόσα και ποια διπεπτίδια μπορούν να δημιουργηθούν; Σε τι τυχόν διαφέρουν;
*50.
Πόσα διπεπτίδια μπορούν να προκύψουν από συνδυασμό 20 διαφορετικών αμινοξέων; Θυμηθείτε ότι μεταξύ 2 προκύπτουν δύο, μεταξύ
  1. τριών 9 κ.ο.κ.
  2. Οι πρωτεΐνες μπορούν να θεωρηθούν  φυσικά ……….. ή πολυμερή…….
*52.
H C2Η5ΝΗ2, το CH3COOH και το 2CH2COOH  έχουν αντίστοιχα    σημεία τήξης  -81, 17 και 233 oC. Αυτό οφείλεται στις διαφορετικές μοριακές τους μάζες ή στην ύπαρξη διαφορετικών δυνάμεων άρα και δεσμών μεταξύ των μορίων τους; Τι είδους δυνάμεις αναμένετε να υπάρχουν στα δύο τελευταία;
  1. Ένα αμινοξύ το οποίο απομονώθηκε από έναν ιστό ζώου αναλύθηκε και βρέθηκε να περιέχει 18,65% Ν. Το αμινοξύ αυτό είναι:
    α. η γλυκίνη               β. η αλανίνη
    γ. η σερίνη (HO − CH2 − CH(NH2) − COOH)
  2. Ποσότητα CH3CH(NH2)COOH (αλανίνη) θερμαίνεται με διάλυμα   ΗΝΟ2,  οπότε παράγονται 448 cm3 Ν2 αναγόμενα σε πρότυπες συνθήκες (μέθοδος Van Slyke). Υπολογίστε την ποσότητα της αλανίνης.

γ. Υδατάνθρακες.

  1. Η αντίδραση  C12 H22O11 + H2O → C6H12O6  + C6H12O6, είναι μία:
    (γλυκόζη)   (φρουκτόζη)
    α. φωτοσύνθεση     β. καύση    γ. υδρόλυση    δ. ισομερείωση.
  2. Στη φύση απαντούν περίπου 20 μονοσακχαρίτες εκ των οποίων ιδιαίτερη σημασία παρουσιάζουν η γλυκόζη και η φρουκτόζη. Και οι δύο έχουν μοριακό τύπο C6H12O6, αλλά διαφέρουν στη δομή τους, δηλαδή στο δομικό, συντακτικό τύπος τους. Συνεπώς είναι ενώσεις:
    α. πολυμερείς β. ισομερείς . γ. μονομερείς δ. διμερείς
*57.
Η αμυλόζη  που είναι το κύριο συστατικό του αμύλου βρέθηκε να έχει  Mr ίσο με 4,5×105. Αυτή είναι πολυμερές της γλυκόζης προς την οποία και υδρολύεται: (C6H10O5)ν +νΗ2Ο → ν C6H12O6.  Από πόσες λοιπόν γλυκοζιτικές  μονάδες αποτελείται η συγκεκριμένης προέλευσης αμυλόζη;
  1. Να αντιστοιχίσετε τους παρακάτω υδατάνθρακες με τις κατηγορίες στις οποίες ανήκουν
    C12H22O11                  πολυσακχαρίτης
    C6H12O6                     τρισακχαρίτης
    (C6H10O5                 εξόζη
    C18H32O16                   δισακχαρίτης
  2. Στα φυτά η περίσσεια της παραγόμενης γλυκόζης αποθηκεύεται ως   …….., ενώ στα ζώα η αποθήκευση στο συκώτι και τους μύες ως  ……….
  1. Μία από τις σπουδαιότερες ζυμώσεις (ενζυματικές διασπάσεις) που υφίστανται ορισμένα ζάχαρα είναι και η οινοπνευματική:
    C6H12O6 → 2 CH3CH2OH  + 2 CO2.  Το παραγόμενο CO2 απομακρύνεται από το διάλυμα προκαλώντας έτσι μείωση βάρους του διαλύματος που ζυμώθηκε. Άρα η απώλεια βάρους % του σακχάρου θα είναι :
    α.88%       β.48,8%    γ.52%    δ.44%        ε.24,4%
  2. Με ποια σειρά αντιδράσεων είναι δυνατόν με πρώτη ύλη γλυκόζη να  παρασκευαστεί  οξικός αιθυλεστέρας; Να αναφέρετε συνθήκες  για κάθε προτεινόμενη αντίδραση.
**62.
Σε περίσσεια διαλύματος του Βenedict προστίθενται 50,0 mL ενός διαλύματος C6H12O6. Καταπίπτει έτσι ερυθρό ίζημα Cu2O, το οποίο πυρώνεται στον αέρα και μετατρέπεται σε CuO. Αυτό τελικά ζυγίζει 3,18 g. Να υπολογίσετε την % w/v περιεκτικότητα  του σακχαρούχου διαλύματος.
**63.
Από 1 000 Kg σακχαρότευτλα, τα οποία περιέχουν 15% σε βάρος  καλαμοσάκχαρο, λαμβάνεται με σειρά  ποσοτικών αντιδράσεων οινοπνευματικό διάλυμα 94 αλκοολικών βαθμών. Αν η πυκνότητα ρ της αλκοόλης είναι 0,8 g×mL-1 να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος.
*64.
Οι σπόροι από το φυτό ηλιοτρόπιο περιέχουν ανά 28 g ( μία ουγκιά) 7 g πρωτεΐνες, 5 g σάκχαρα και 12 g λίπους. Πόσα Kcal παίρνει κάποιος τρώγοντας 10 g από τους «ηλιόσπορους» αυτούς;

δ. Λίπη, έλαια, σαπούνια, απορρυπαντικά

  1. Οι εστέρες της γλυκερίνης με ανώτερα οργανικά οξέα είναι τα … . . . και τα …….. . Οι εστέρες κατώτερων ή μέσων αλκοολών με κατώτερα  ή μέσα οξέα  είναι τα …….  ….. ή essences.
  2. Η ένωση:
    εικόναΕίναι η:
    α. τριελαΐνη
    β.τριελαϊκός εστέρας της γλυκερίνης  
    γ.ελαΐνη
    δ όλα αυτά
  3. Η αντίδραση  (C17H33COO)3C3H5  + H2→ (C17H35COO)3C3H5  είναι:
    α. πολυμερισμός   β. υδρογόνωση   γ. σαπωνοποίηση   δ. υδρόλυση
  4. Το 9-οκταδιενικό οξύ ( για την ακρίβεια το cis-) είναι το
    α. παλμιτικό     β. το ελαϊκό  γ. το στεατικό   δ. οξικό
  1. H παρακάτω αντίδραση δίνει το γενικό σχήμα μιας αντίδρασης σαπωνοποίησης:  Η αντίδραση αυτή είναι ποσοτική δηλαδή από 1 mol γλυκεριδίου παράγεται 
    εικόνα
    1 mol γλυκερίνης. Αν όμως η αντίδραση γίνει σε ουδέτερο περιβάλλον, τότε παράγεται 1/3 mol γλυκερίνης. Τότε η απόδοση αυτής θα είναι:
    α. 66,6%         β. 33,3%       γ.0,333              δ.11,1%
  2. Τα συνθετικά απορρυπαντικά  υπερέχουν ως προς τα σαπούνια διότι: (Επιλέξτε τα σωστά)
    α. είναι πιο δυσδιάλυτα.        
    β. δρουν και σε σκληρό νερό
    γ. έχουν συναγωνίσιμο κόστος, μια και χρησιμοποιούν ως πρώτες
    ύλες πετρέλαιο και H2SO4
    δ.παρουσιάζουν αλκαλική αντίδραση  
    ε. δε χρησιμοποιούν ως πρώτες ύλες  ουσίες που έχουν θρεπτική αξία
  3. Τα σαπούνια με κάλιο, δηλαδή τα με Κ άλατα των λιπαρών οξέων είναι πιο απαλά και πιο διαλυτά από εκείνα με νάτριο. Χρησιμοποιούνται στις κρέμες ξυρίσματος και στα υγρά σαπούνια. Να γράψετε την αντίδραση σαπωνοποίησης της τριστεαρίνης με ΚΟΗ.
  4. Ένα πλυντήριο περιέχει 40 L νερό το οποίο είναι πολύ σκληρό και περιέχει 0,1 mol Ca2+ ανά L. Πόσα g Na2CO3  (το οποίο είναι αποσκληρυντικό) χρειάζονται για να απομακρύνουν την ποσότητα αυτή του Ca; Ποια ποσότητα σαπουνιού σε σκόνη [NaOCO(CH2)16CH3 ] με σχετική μοριακή μάζα 306 καταναλώνεται για την καταβύθιση της ποσότητας αυτής του Ca;
  5. Γιατί δε θα χρησιμοποιούσατε για την παρασκευή σαπουνιού :
    α. λιπαρά οξέα με λιγότερα από 12 άτομα C
    β. λιπαρά οξέα με πάνω από 18 άτομα C
    γ. οξέα με μεγάλη ανθρακική αλυσίδα για υγρά σαπούνια.
  6. Μετά το 1970, πάνω από το 75% των απορρυπαντικών πλυντηρίων περιέχουν ένζυμα. Μπορείτε να κάνετε μια γενική αιτιολόγηση για  την  προσθήκη αυτή; Να εστιάσετε την προσοχή σας στην χρήση των ενζύμων λιπάση και πρωτεάση.
  1. Η παρακάτω ένωση δε συνιστάται ως απορρυπαντικό διότι:
    εικόνα
    α. προκαλεί πολύ μεγάλο αφρισμό
    β. δε διαλύεται στο νερό
    γ. δε βιοαπυσυντίθεται  από τα ένζυμα

Δραστηριότητα

Η λακτόζη είναι ένας δισακχαρίτης που βρίσκεται στο γάλα. Παρόλο που το γάλα θεωρείται «σωματοφύλακας της υγείας», πολλοί ενήλικοι σε όλο τον κόσμο δεν μπορούν να πιουν γάλα, διότι δεν το χωνεύουν. Ο λόγος είναι ότι τα άτομα αυτά στερούνται της λακτάσης. Στα άτομα αυτά όταν πιουν γάλα, η λακτόζη σωρεύεται στο λεπτό έντερο, μια και δεν υπάρχει μηχανισμός απορρόφησης αυτού του δισακχαρίτη.

Η συσσώρευση αυτή προκαλεί «φούσκωμα», κράμπες και διάρροια.

Συνδυάζοντας χημεία και φυσιολογία απαντήστε:

α. Γιατί η λακτόζη δεν περνά μέσα από τη μεμβράνη των επιθηλίων κυττάρων του εντέρου στο κυτταρικό υγρό;

β. Γιατί αυτή η αυξημένη συγκέντρωση σακχάρου στο έντερο προκαλεί την υπερβολική είσοδο νερού σε αυτό με αποτέλεσμα να προκαλεί διάρροια;

γ. Πώς όλα αυτά αποφεύγονται από την παρουσία του κατάλληλου ενζύμου;

Aπαντήσεις στις ασκήσεις πολλαπλής επιλογής και σωστού λάθους

36. γ

37. με το ψηλό σ.τ.

39. πολλαπλάσιο του μονομερούς

40. γ

41. το δεύτερο

42. β

44. β

45. γ και δ

46. γ

48. δ

51. Πολυπεπτίδια ή αμίδια

52. Δεσμός Η

53. α

55. γ

56. β

59. άμυλο, γλυκο γόνο

60. β

65. λίπη, έλαια, αιθέρια έλαια

66. δ

67. β

68. β

69. β και γ

70. β και γ και ε

75. β