Kemi læringsmål Flashcards
3.1 Redegøre for begreberne valens skal og lone-pair elektroner
Valensskallen er den yderste elektronskal/grænse i et atom som elektronerne kan bevæge sig i. Hver valensskal er lig en orbital. Der kan eksempelvis være 8 elektroner på 4 orbitaler.
Lone pair elektroner er elektroner der ikke indgår i bindinger.
3.2 Kunne forklare begreberne bindingsstyrke, -længde, -vinkel, sp3, sp2 og sp-hybridisering.
Bindingsstyrken i et molekyle afhænger af atomerne der indgår. Nogle atomer har større elektronnegativitet og trækker mere i elektroner end andre atomer. Samtidig findes en bidningslængde, en længde/afstand der er optimal for en binding ml. to atomer. Bindinden af afhænge af atomernes størrelse og orbitaler, samme gælder for vinklen.
Et molekyle kan have en sp2 eller sp3 hybridisering afhængigt af dets 2/3 dimensionelle figur.
1) sp1 hybridiserede atomer er atomer med en alm orbital der er kugleformet.
2) Sp2 hydrbidridserede atomer er i 3d (2py, 2px, 2pz) og befinder sig ti et 8 tal.
3) sp3 hybridisering er en symmetisk figur af 4 hybridiserede orbitaler
3.3 Redegøre for om bindinger er kovalente, polær kovalente eller ioniske (kovalent, hydrogen, ionforbindelse og van der waalsk)
Kovalent binding: Binding ml. atomer med samme elektronnegativitet. Atomerne deler elektroner ligeligt ml. sig.
Polær kovalent binding: hvis elektronerne hælder til den ene side.
Non kovalente bindinger ___________________
Hydrogenbinding: KOOPERATIVE BINDINGER
Ionforbindelse: er binding ml. to atomer der hver især enten har optaget eller afgivet en eller flere elektroner.
Atomerne ligger så tæt sammen at elektronerne ikke deles men udveksles elektroner. Atomerne forbliver liggende sammen.
Meget stærke kræfter.
Van der waalsk binding: Svag kræft der opstår mellem to atomer når elektronet flyttes. Afstandsafhængig.
Hydrofob interaktion
3.5 Definere nukleofil og elektrofil samt forstå hvad der har betydning for et stofs egenskaber
Nukleofil er et elektron rigt atom, der ved donering af elektroner, kan danne binding til et elektron fattigt atom.
Elektrofil er omvendt et elektron fattigt atom der kan modtage elektroner fra et nukleofil/elektron rigt atom.
Nukleofil er et molekyle der har overskud af elektroner som derfor vil afgive elektroner til et elektrofilt stof. Nukleofiule er proton-elskere og vil søge mod molekyler med overskud af protoner end elektroner. elektrofiler vil danne binding itl nukleofiler og søge mod elektroner.
3.6 Definere og identificere et buffersystem
En buffer er et syre-base-system udgjort af en svag syre og dennes korresponderende svage base. Bufferens funktion er at neutralisere dannede syrer og baser, ved samtidig opretholdelse af pH’en i opløsningen indtil bufferen er opbrugt.
3.7 Anvende bufferligningen
pH = pKa+log(base/syre)
3.8 Redegøre for hvornår bufferen har størst effekt
Har størst effekt hvis opløsningens pH er +- 1 på pKa-værdien for den svage syre.
3.9 Kende blodets normale pH, kende det interval hvor dyret er i live og blodets væsentligste buffersystemer
Blod: 7,4
Dyr: 6,8-7,8
Bikarbonat/kulsyre (CO2+H2O → H2CO3 → HCO3- + H+)
og hæmoglobin/o2
3.10 Kunne forklare titrering og hvad det kan bruges til
Titrering - ækvivalenspunkt - ligevægt - stofmængdekoncentration og pH af ukendt syre/base
Ukendt opløsnings styrke, ækvivalenspunkt, indikator
Syre-base titrering er en teknik hvor koncentrationen og derfor også pH af en ukendt syre/base kan findes. Ækvivalenspunktet, er et punkt der opstår når koncentrationen af syre/base er ligelig fordelt.
4.1 Anabolisme og Katabolisme
Anabolisme: a + b -> ab
En stofskifteproces, hvori der syntetiseres større molekyler.
Disse indgår i opbygning af elementer som væv og organer. AP har også indflydelse på celledifferentiering og -vækst, samt syntese af proteiner, kulhydrater og fedtstoffer .
Katabolisme: ab → a + b
En katabolsk process er omvendt en stofskifteproces der inkluderer spaltning af større molekyler.
Både anabolske og katabolske processer katalyseres af specifikke hormoner og molekyler.
4.2 Redegøre for fri energi (G), ∆G og ∆G0
Gibss frie energi G er et udtryk for den samlede mlngde produktenergi der kommer af en reaktion. Delta G udgør forskellen m.l. ovenskydende energi for substrater og produkterne. Som regel kræver det megen energi at danne to produkt af flere substrater og G vil værre større inden reaktionen forløber.
ΔG negativt = katabolisme
ΔG positivt = anabolisme.
Redegøre for Ligevægt og ligevægtskonstant
Principielt forløber alle kemiske reaktioner i en kemisk ligevægt.
Kemisk ligevægt optræder når to modsatrettede reaktioners hastighed er i balance således, at der ikke omsættes mere produkt end reaktanter.
Le chateleirs princip
For at beskrive en ligevægt benyttes ligevægtskonstanten. I forbindelse med denne omtales ofte Le chateliers princip, der forlyder sådan:
“Hvis der foretages en indgreb i en kemisk ligevægt, vil systemet søge at kompenserer indgrebet ved at forbruge mere af dette stof, indtil der atter optræder en ligevægt.”
Eksempel på ydre indgreb:
1) Temperaturændringer
2) Trykændringer
3) Koncentrationsændringer (tilsætning eller fjernelse af stoffer.
Redegøre for Aktiveringsenergi og koblede reaktioner
Aktiveringsenergi - kræves til igangsætning af kemisk/biokemisk reaktion.
Energi i produkt er lavere end reaktanter = anabolisme = negativt ΔG .
Enzymer fungere som katalysatore og sænker normalt aktiveringsenergien for en reaktion.
Koblede reaktioner er mekanisk forbunde reaktioner. Den ene reaktions frie energi er aktiveringsenergi til en anden.
Katalyse
Katalyse er et stof, der sænker aktiveringsenergien i en kemisk reaktion og øger reaktionshastigheden uden selv at indgå i reaktionen.
Vmax og KM
Vmax: maksimal reaktionshastighed.
Des mindre kM des hurtigere forløber reaktionen.
kM kan beregnes på det opstillede lineweaver burke plot.
LWB-plottet kan opstilles udfra Michaelis menten plot (reaktionshastighed over volumenprocent) ved at tage reciprokke værdier af koncentrationerne.
5.1 Definere funktionel gruppe og give et eksempel på hvordan den samme funktionelle gruppe reagerer ens i et simpelt og kompliceret molekyle
Funktionel gruppe: Grupper/samlinger af atomer et molekyle, grupperingerne har som regel har samme kemiske egenskaber.
Kulbrinte: Carbonatom m. hydrogen
5.3 Definere mættede hydrocarboner/alifatiske forbindelser samt give et eksempel herpå
Alifatiske forbindelser: C, H, O og N (Alkaner, alkener og alkyner).
Note: fuldstændig/ufuldstændig oxidation
5.4 Redegøre for alkaners sumformel, ligekædet/forgrenet & sumformel-isomere
Alkans sumformel: CnH2n+2
Propan CH3CH2Ch3 = C3H8
Propyl CH3CH2CH2
Isopropyl: CH3CHCH3 (Primært Carbon: R-C)
Sec-butyl: hvis c-atome r sekundært (R-C-R)
5.8 Redegøre for primære, sekundære, tertiære og kvartenære carbon atomer samt give eksempler.
Primær: R-C
Sekundær R-C-R
Tertiær: (3 R)-C
Kvartærnær_ (4 R)-C
OBS: alle R SKAL være carbonatomer.
5.11 Illustrere overlappende (ecclipsed) og forskudte (staggered) konformationer vha Newmann projektion.
ecclipsed - naturlig
Staggered - flyttede
6.1 Kunne navngive simple alkener ved IUPAC-metoden og give biologisk relevant eksempel på deres forekomst
- Find the highest priority functional group. Determine and name the longest
continuous carbon chain that includes this group. - Number the chain so that the highest priority functional group is assigned the
lower number - If the carbon chain includes multiple bonds (Group B), replace “ane” with “ene”
for an alkene or “yne” for an alkyne. Designate the position of the multiple bond with the
number of the first carbon of the multiple bond. - If the molecule includes Group A functional groups, replace the last “e” with the
suffix of the highest priority functional group, and include its position number. - Indicate all Group C substituents, and Group A functional groups of lower
priority, with a prefix. Place the prefixes, with appropriate position numbers, in alphabetical
order before the root name.
6.2 Redegøre for cis-trans & E-Z isomeri, forskellen imellem dem samt navngivningsprincipper.
Cis: samme side forgreninger
Trans: forskellige forgreninger
E og Z formation:
EZ nomenklatur bruges til 4 substituenter.
1) atomer oriorteres efter atomnummer. Ved lighed fortsættes til næste atom.
2) Dobbeltbindinger tæller som to enkeltbindinger.
3) E = to grupper højest. Z = to grupper modsat side.
1) Atom med højest rangerede atom / tungere molekyler er højere
2) dobbeltbindinger vægtes lige så højt som almene bindinger
6.3 Beskrive hovedreaktionstyperne (addition, elimination, substitution samt omlejring) og forstå beskrivelse af reaktionsmekanismer ved anvendelse af krumme pile
Markinows regel:
H (i en syre HX) vil altid sættes på c-atomet med mindst alkyl-forgreninger. Omvendt vil X (i syren HX) sættes på C.atomet med flest alkylforgreninger.
Når begge dobbeltbundede c-atomer har samme antal forgreninger spaltes molekylet til to ens produkter.
Eksempel: CH3CH2CH=CHCH3 + HBr → 2 CH3CH2CH2CH(Br)CH3
Carbon kation
Carbon der afgiver/deler elektroner. CH er ikke positivt ladet. C-C-C er
Additionsreaktion
A=B + XY → AX + BY
Eliminationsreaktion
ABXY → A=B + XY
Substitutionsreaktion:
AX + BY → AB + XY
Omlejring
Intramolekylær konformationsændring = iso-form
6.5 Forklare addition af H2O til alkener samt give et biologisk relevant eksempel herpå.
Alken + H2O → alkohol
6.6 Redegøre for dannelse af trans-fedtsyrer ud fra umættede triglycerider.
HINT: 2 metoder ;)
1) Additionsreaktion m H2.
Under hærdningsprocessen brydes ikke alles dobbeltbindinger. SÅ sker en kun delvis brydning af dobbeltbindingen vil den vende tilbage og der dannes en ny dobbeltbinding. i mellemtiden vil elektronerne have sat sig i en trans konfiguration og danner en transfedtsyre..
2) Additionsreaktion m. Halogener
Dehalogenation: Bruges til titrering for at vise C=C i molekyler.
Der tilføjes ofte Br2 til alkener. Br er enkeltvist meget rødt, og vil ved binding til et molekyle vise rød farve. : H2C=CH2 + Br2 → H2C(Br)CH2(Br)
NOTER: at ved dehalogenation dannes ofte TRANS istedet for cis. Derfor bruges denne i fødevareindustrien.
6.7 Forklare betydningen af resonans ved et eksempel og forstå den atomare baggrund (delokaliserede elektroner sænker hybridets potentielle energi).
Den atomare baggrund bag resonans er delokaliserede elektroner. Eksempel: Benzen.
Resonans er et fænomen der opstår når samtlige berørte orbitaler overlapper og elektronerne derfor ikke har en bestemt position ved at atom/binding.
Resonans sænker potentiel energi = mere stabilitet
6.9 Kunne genkende de heterocykliske forbindelser pyridin, pyrimidin, pyrrol og imidazol samt at vide hvor de findes i biologiske systemer.
Pyrrole: i hæmoglobin
Pyridine: i NADH
Pyrimidine i DNA og RNA
Imidazole i aminosyre Histidin
7.1 Navngive simple alkoholer samt forklare primær, sekundær og tertiær alkohol
7.3 Redegøre for alkoholers fysiske egenskaber og hydrogenbinding
Alkoholer danner hydrogenbindinger med vand og har derfor et højt kogepunkt.
Alkohol + H2O → alkoxid ion + h3O+
alkohol + HX → oxoniumion + X-
O EN(3,5)
Hydroxygruppen gennemgår stor polarisering af molekylet. Polariseringen bevirker en ‘netværksdannelse’ og der dannes nonkovalente bindinger ml. O og andre H fra vand.
Disse bindinger kræver store mængder energi for at brydes og derfor er kogepunktet meget højt. Polariseringen betyder også at alkoholen har syrebase egenskaber.
Ether
R-O-R
Alkohol og phenols syre/base egenskaber
SYRE: Phenoler har generelt lettere ved at agerer som syre. Når phenolen fraspalter H+ brydes den kovalente binding ml. O og H og O’s elektroner trækkes tilbage. Da elektroneren føres mod phenolens elektronring skabes større resonans.
BASE: Alkoholens O-elektroner er positivt polariseret og tiltrækkes af en HX’s elektroner. Alkoholen agerer som base når den optager et H-plus
7.7 Forklare hvordan ketoner og carboxylsyrer kan dannes fra alkoholer.
Primær alkohol → [O] → Aldehyd → [O] → Carboxylsyre
Sekundær alkohol → [O] -→ Keton
Tertiær alkohol → [O] → NO REACTION
7.8 Give eksempler på oxidationer i biologiske systemer
Monosakkarider oxidation
Oxidation af alkoholer = dobbeltbindinger
7.9 Navngivning og struktur af aryl- og alkyl-aminers herunder hybridisering og hydrogenbinding
Tegn 3,4 dibromo-Cyclohexamine
Aminer er generelt ligesom carbonatomer SP3 hybridiseret. Dvs. at de får 4 bindingsmuligheder i en symmetrisk figur.
Amine : R-NH2
7.10 Forklare hvorfor aminer generelt er baser men amider og aromatiske aminer ikke er
Aminer har mange lone pair elektroner. De har en elektronegativitet = tiltrækker elektroner.
Når aminer har lonepair elektroner og kan optage protoner kan de defineres som en lewis base.
NOTE: des lavere pKb værdi for typiske aminer des mere basiske er de. SE den aromatiske ring. Ringen stabiliserer elektronerne og giver derfor en større molekylære resonans og derfor er molekylerne langt mindre reaktive end almene amider.
Der angives ofte pKa for den protonerede amin.
7.11 Kunne genkende simple heterocykliske aminer og give et biologisk eksempel.
Pyridine, pyrimidine, purin, imidazol, pyrrol
7.12 Forklare hvad et alkaloid er samt give et biologisk aktivt eksempel
Alkaloider er naturligt forekommende aminer.
Purin, pyridine, imidazole
7.13 Navngivning af thioler og sulfider samt deres vigtigste reaktioner
Thiol R-SH
Sulfid R-S-R
Disulfid R-S-S-R
