Hlavnými prvkami organických látok sú. Predmet organickej chémie. Vlastnosti organických zlúčenín. Zdroje organických látok. Význam organických látok

Praktická práca

Pedagogika a didaktika

Práve tomuto činu vďačí organická chémia za svoj názov Organické zlúčeniny trieda organických látok chemické zlúčeniny ktoré obsahujú uhlík s výnimkou karbidov kyseliny uhličitej, uhličitanov, oxidov uhlíka a kyanidov Zlúčeniny uhlíka izolované zo živých organizmov sa nazývajú organické látky....

§ 1. Predmet organická chémia. Vlastnosti organických zlúčenín. Zdroje organických látok. Význam organických látok.

ORGANICKÁ CHÉMIAštuduje zlúčeniny uhlíka s inými prvkami (napríklad organické zlúčeniny) a zákonitosti ich premien.
ORGANICKÁ CHÉMIAodvetvie chemickej vedy, ktoré študuje uhľovodíkové látky obsahujúce uhlík a vodík, ako aj rôzne deriváty týchto zlúčenín vrátane atómov kyslíka, dusíka a halogénov. Všetky takéto zlúčeniny sa nazývajú organické.
Organická chémiaštuduje zlúčeniny na báze uhlíkových atómov, spojené medzi sebou a s mnohými prvkami periodickej tabuľky jednoduchými a viacnásobnými väzbami, schopné vytvárať lineárne a rozvetvené reťazce, cykly, polycykly atď.
Organická chémiaodvetvie chémie, ktoré študuje zlúčeniny uhlíka, ich štruktúru, vlastnosti, spôsoby syntézy. Organické zlúčeniny sú zlúčeniny uhlíka s inými prvkami. Najväčšie množstvo uhlík tvorí zlúčeniny s takzvanými organogénnymi prvkami: H, N, O, S, P.Na úsvite organickej chémie boli predmetom štúdia najmä látky biologického pôvodu. Práve tomuto činu vďačí organická chémia za svoj názov.

Organické zlúčeniny, organické látky Trieda chemické zlúčeniny, ktoré zahŕňa uhlík (okrem karbidov, kyselina uhličitá uhličitany, oxidy uhlíka a kyanidy)

zlúčeniny uhlíka,izolované zo živých organizmov sa nazývajú organické látky. Živočíšne a rastlinné organizmy obsahujú množstvo organických látok, ktoré plnia rôzne funkcie.

názov organickej hmotyobjavil sa na skoré štádium rozvoj chémia počas vládyvitalistické názoryktorí pokračovali v tradícii Aristoteles a Plínius starší o rozdelení sveta na živý a neživý. Látky zároveň sa delili na nerast patriaci kráľovstvu minerály a organické patriace do živočíšnej a rastlinnej ríše.
Počet známych organickýchzlúčenín je takmer 27 miliónov Nie všetky zlúčeniny uhlíka sú klasifikované ako organické, pretože sa to stalo historicky. Hranica medzi organickými a anorganickými zlúčeninami je ľubovoľná. Takže tetrachlórmetán CCl 4 možno považovať aj za derivát metánu CH 4 a ako zlúčenina uhlíka s chlórom, teda ako organická aj anorganická látka. Dokonca aj oxid uhličitý CO 2 - typická anorganická zlúčenina - možno považovať za derivát metánu, v ktorom sú 4 atómy vodíka nahradené dvoma atómami kyslíka.
Kritériom delenia zlúčenín na anorganické a organické je ich elementárne zloženie. Organické zlúčeniny zahŕňajú látky obsahujúce uhlík, napríklad:

Organické zlúčeniny sa líšia od anorganických zlúčenín mnohými spôsobmi charakteristické znaky:

• Takmer všetky organické látky horia alebo sa ľahko zničia pri zahrievaní oxidačnými činidlami, pričom sa uvoľňuje CO 2 (pomocou tejto funkcie je možné určiť, či látka patrí k organickým zlúčeninám);
• V organických molekulách môže byť uhlík kombinovaný s takmer akýmkoľvek prvkom Periodická tabuľka;
• Organické zlúčeniny môžu obsahovať sekvenciu atómov uhlíka. spojené v reťazci;
• Reakcie organických zlúčenín prebiehajú pomalšie a vo väčšine prípadov sa nedokončia;
• Medzi organickými zlúčeninami je rozšírený fenomén izomérie;
• Organické zlúčeniny majú viac nízke teploty fázové prechody ( teplota topenia, teplota varu)
  Najprv organické látok , s ktorými sa osoba stretla, boli zvýraznenéz rastlín a živočíchov organizmov alebo z produktov ich životnej činnosti. Každá rastlina alebo zviera organizmu je akýmsi chemickým laboratóriom, v ktorom mnohínajkomplexnejšie reakcie, čo vedie k vytvoreniu obrovského množstva organických látok veľmi jednoduché (napr. metán, mravec, kyselina šťaveľováatď.) a najkomplexnejšie (napr. alkaloidy, steroidy, proteíny). Najdôležitejším zdrojom organických zlúčenín je ropa.Ide o zmes organických látok, najmä uhľovodíkov rôznych tried.
  Organická hmota, ich klasifikácia

V IX X storočí. Arabský alchymista Abu Bakr ar-Razi, ktorý študoval alchýmiu a medicínu, navrhol klasifikáciu látok podľa pôvodu. V „Knihe tajomstiev“ vedec rozdelil všetky látky na minerálne, rastlinné a živočíšne. Táto klasifikácia vedcov rozdielne krajiny dodržiavali takmer tisíc rokov.

Na konci XVIII. začiatkom XIX V. vedu dominovala doktrína"vitalizmus" (všetky látky živej prírody sa môžu vytvárať v živých organizmoch pod vplyvom „ vitalitu Vďaka tomuto učeniu sa štúdium štruktúry a vlastností rastlinných a živočíšnych látok stalo samostatným odvetvím chémie, ktorú švédsky chemikJens Jacob Berzelius pomenovaný organická chémiaa predmet jeho štúdiaOrganické zlúčeniny.

V 19. storočí Vedcom sa podarilo syntetizovať organické látky z anorganických látok mimo živých organizmov. Od tohto momentu sa začal prudký rozvoj organickej chémie.

V roku 1824 študent Berzeliusa, nemecký vedec F. Wöhler syntetizoval látku kyseliny šťaveľovej rastlinného pôvodu z anorganických látok kyanogénny plyn (CN)2.

V roku 1828 Wöhler uskutočnil druhú syntézu: zahriatím anorganickej látky kyanatan amónny NH4OCN získal organickú látku močovinu (NH2)2CO.
V roku 1845 nemecký chemik G. Kolbe syntetizoval z anorganických látok octová kyselina.
V roku 1854 francúzsky chemik M. Berthelot syntetizoval tuk.
V roku 1861 ruský chemik A.M. Butlerovovi sa podarilo syntetizovať cukrovú látku.

Syntézy organických látok v laboratórnych podmienkach urýchlili rozvoj organickej chémie, vedci začali experimentovať a študovať látky, ktoré sa v prírode nenachádzajú, ale zodpovedajú charakteristikám organických látok. Ide o plasty, syntetické vlákna, laky, farby, rozpúšťadlá, lieky.

Tieto látky nie sú organického pôvodu. Skupina organických látok sa teda výrazne rozšírila, no starý názov zostal zachovaný. V modernom zmysleorganickej hmoty- nie tie, ktoré sa získavajú v organizmoch alebo pod ich vplyvom, ale tie, ktoré zodpovedajú vlastnostiam organických látok. Všetky organické látky (podľa pôvodu) možno rozdeliť na prírodné, umelé a syntetické.

Význam organických látok pre život človeka je mimoriadne veľký. Organické látky a organická chémia sú základom mnohých oblastí ľudskej činnosti:

1. palivový priemysel;
2. výroba farbív;
3. výroba výbušnín;
4. výroba liekov;
5. hnojivá, rastové stimulanty, prostriedky na kontrolu škodcov používané v poľnohospodárstve;
6. výroba potravinárskych výrobkov;
7. výroba priemyselného tovaru a pod.

Význam organickej chémie

Organická chémia má mimoriadne dôležité vedecké a praktický význam. Predmet jej výskumu v súčasnosti zahŕňa viac ako 20 miliónov zlúčenín. Preto sa organická chémia stala najväčším a najdôležitejším odvetvím modernej chémie.

Čo je to organická chémia? / Čo je organická chémia? (text v angličtine s prekladom, zvukom)

Organická chémia je štúdium zlúčenín obsahujúcich uhlík.
Organická chémia je veda, ktorá sa zaoberá štúdiom chemických zlúčenín obsahujúcich uhlík.

Nazýva sa to „organické“, pretože vedci si kedysi mysleli že tieto zlúčeniny sa našli iba v živých veciach alebo fosíliách.
Nazýva sa to „organické“, pretože vedci svojho času verili, že tieto zlúčeniny sa nachádzajú iba v živých veciach alebo v ich fosíliách.

V súčasnosti sa však v laboratóriách a továrňach môže umelo vyrábať obrovské množstvo rôznych zlúčenín obsahujúcich uhlík na použitie v priemysle.
V súčasnosti je však možné umelo vyrábať v laboratóriách a továrňach pre priemyselné potreby. veľké množstvo rôzne zlúčeniny obsahujúce uhlík.

Napríklad lieky, plasty a pesticídy sú syntetické organické látky.
Napríklad lieky, plastové výrobky a pesticídy sú syntetické organické látky.

Asi 4,5 milióna z 5 miliónov dnes známych zlúčenín obsahuje uhlík.
Približne 4,5 milióna z v súčasnosti známych 5 miliónov zlúčenín obsahuje uhlík.

Slovník pre text

umelo — umelo

Zavolajte (volal; volaný) - volať
s obsahom uhlíka - obsahujúci uhlík
chémia - chémia
zlúčenina - zlúčenina; zlúčenina
obsahujú (obsahoval; obsiahnutý) - obsahovať, zahŕňať

Drug - liek, liek

Fabrika - závod, továreň, podnik
fosílie - fosília, fosília

priemysel - priemysel, priemysel

Laboratórium - laboratórium

Organické - organické

Pesticíd - pesticíd, toxická chemikália
plast - plast
produkovať (vyrobený; vyrobený) - vyrobiť; rozvíjať

Vedec - vedec
látka — látka
syntetický - syntetický

Obrovský - obrovský, obrovský, obrovský

STRÁNKA \* MERGEFORMAT 4

Plán.

Funkcie organických látok. Význam

Zdroje humusu, ich chemické zloženie

Štruktúra organickej hmoty. Zloženie a vlastnosti humusu

Procesy transformácie organických zvyškov v pôde

Humusový stav pôd a spôsoby jeho regulácie

1. Funkcie organickej hmoty. Význam

organickej hmoty(OM) pôdy je približne 10 % objemu tuhej fázy. Napriek svojmu nepatrnému podielu však zohráva takmer kľúčovú úlohu v pôdnych procesoch a úrodnosti.

Hlavné funkcie:

Zdroj energie pre mikroorganizmy a rastliny

OM zvyšuje kyprosť pôdy, vodnú stabilitu kameniva, znižuje hustotu pôdy (úloha humínovej kyseliny)

OM zlepšuje vstrebávanie živných minerálnych zlúčenín rastlinami

OM zvyšuje kapacitu vlhkosti, absorpčnú kapacitu, vyrovnávaciu kapacitu

OM zvyšuje súdržnosť ľahkých pôd a znižuje súdržnosť ťažkých pôd.

OM ovplyvňuje biologickú aktivitu

Sanitárne-ochranné: OM urýchľuje detoxikáciu (rozklad) pesticídov

Na pôdach s vysoký obsah rastliny lepšie znášajú prebytočný humus minerálne hnojivá

2. Zdroje organických látok a humusu

Medzi hlavné zdroje patria:

Podstielka zelených rastlín (zemné a podzemné - koreň)

Biomasa mikroorganizmov

Biomasa bezstavovcov

Vstup organických zvyškov je proces zavádzania organickej hmoty na povrch pôdy alebo do pôdy vo forme čerstvých odumretých rastlinných a živočíšnych zvyškov, živočíšnych exkrementov a organických hnojív.

Intenzita a charakter procesu závisí od podnebia, topografie a hlavne od fungovania štruktúry biogeocenózy alebo agrocenózy.

Povrchový vstup organické zvyšky zvyčajne prevládajú v lesných ekosystémov.

Tu sa hlavná biomasa sústreďuje v nadzemnej vrstve. Koreňová podstielka je 3-5 krát menšia ako nadzemná podstielka. V zložení mikroorganizmov dominujú huby.

Intraprofilový príjem organické zvyšky prevládajú v bylinné ekosystémy, vrátane stepi.

Hlavná časť biomasy je sústredená v minerálnej vrstve pôdy. Koreňová podstielka je 3-6 krát vyššia ako prízemná. V zložení mikroorganizmov dominujú baktérie.

V agrocenózach organické zvyšky prichádzajú vo forme:

koreňové systémy pestované rastliny, rastlinné zvyšky, slama

zelené hnojenie (zelené hnojenie)

organické hnojivá (hlavným zdrojom je maštaľný hnoj), pričom 50 % fytomasy sa odcudzuje zberom.

Najdôležitejšími faktormi sú množstvo, kvalitatívne zloženie podstielky a jej obohatenie živinami, dusíkom a biofilnými prvkami.

Chemické zloženie organických zvyškov

Chemické zloženie predstavujú triedy komplexných organických zlúčenín, ktoré sa líšia odolnosťou voči mikrobiologickým účinkom.

Sušina predložila:

sacharidy (celulóza, hemicelulóza)

vosku a živice

triesloviny

rôzne pigmenty

enzýmy a vitamíny

Elementárne zloženie:

C, H, O, N (tvoria 90 – 99 %)

popolové prvky (1-10%) – Ca, K, Si, P, Mg

Pre zvyšky dreva je typický minimálny obsah popola. Maximálny obsah popola pre zvyšky trávy.

3. Štruktúra organickej hmoty. Zloženie a vlastnosti humusu

Všetky organické zlúčeniny uhlíka prítomné v pôde sa nazývajú organická hmota. Ide o organické zvyšky (rastlinné a živočíšne tkanivá, ktoré si čiastočne zachovali originál anatomická štruktúra), produkty transformácie a rozkladu, organické zlúčeniny špecifickej a nešpecifickej povahy.

Humus nazývaný komplexný dynamický komplex organických zlúčenín vznikajúcich pri rozklade a humifikácii organických zvyškov a odpadových produktov živých organizmov.

Rozsah organických látok v pôde je veľmi veľký. Obsah jednotlivých zlúčenín sa pohybuje od celých percent až po stopové množstvá. Ani zoznam zlúčenín, ani ich pomer v rôznych pôdach však nemožno považovať za náhodné.

Zloženie organickej časti pôdy je prirodzene determinované pôdotvornými faktormi. Podľa V. M. Ponomareva (1964) sú typy tvorby pôdy synonymom pre všeobecný cyklus transformácie organických rastlinných zvyškov (typy tvorby humusu). Zastavme sa pri charakteristike organických zlúčenín nešpecifickej a špecifickej povahy.

Nešpecifické organické zlúčeniny - sú to zlúčeniny syntetizované živými organizmami a po smrti sa dostávajú do pôdy. To znamená, že zdrojom nešpecifických zlúčenín sú rastlinné a živočíšne zvyšky. Chemické zloženie rôznych organických zvyškov má spoločné črty. Prevládajú sacharidy, lignín, bielkoviny a lipidy.

Sacharidy sú najdôležitejším zdrojom uhlíka a energie pre pôdne mikroorganizmy a stimulujú vývoj koreňových systémov.

Sú reprezentované nasledujúcimi zlúčeninami:

Monosacharidy – sú obsiahnuté v mikromnožstvách (od desatín až po niekoľko percent rastlinného zloženia) a mikroorganizmy ich rýchlo využívajú;

Oligosacharidy (sacharóza, laktóza) – až 5-7 % rastlinného zloženia, transformujú sa pomaly;

Polysacharidy (celulóza - do 40%, škrob - niekoľko percent, pektínové látky– do 10 % atď.) – najodolnejšie voči rozkladu.

Podľa L. A. Grishina (1986) zásoby mono- a oligosacharidov v nadzemnej hmote fytocenóz tundry sú 9-50 g/m2, ihličnaté lesy - 500-1000, stepi - 11-17 g/m2. Zásoby celulózy v tundrových spoločenstvách dosahujú 26-119 g/m2, ihličnaté lesy -8,5 - 9,5, trávnaté lúky -115, obilné agrocenózy -75-100 g/m2. V koreňoch tundrových spoločenstiev sa hromadí viac mono- a oligosacharidov ako v nadzemnej hmote. V koreňoch bylinných rastlín stepí je ich približne rovnaké množstvo ako v nadzemných orgánoch. Najväčšie množstvo celulózy sa nachádza v koreňoch ihličnatých lesov (viac ako 2,5 kg/m2).

Proteíny, polypeptidy, aminokyseliny, aminocukry, nukleové kyseliny a ich deriváty, chlorofyl, amíny sú najdôležitejšie nešpecifické látky obsahujúce dusík. Proteíny tvoria 90% tejto skupiny látok a majú nasledujúci význam:

Konzumované mikroorganizmami;

Podlieha rýchlemu rozkladu na peptidy alebo aminokyseliny;

Mineralizuje na vodu a amoniak;

Spolu s peptidmi a aminokyselinami tvoria súčasť humínových látok.

Špecifické organické zlúčeniny uhlíka reprezentované humínovými kyselinami (humínové a fulvové kyseliny), prohumickými látkami a humínom. Prohumické látky – „mladé“ humusové produkty rozkladu organických zvyškov – boli nedostatočne študované. Humín je nerozpustná organická zlúčenina pevne viazaná na minerálnu časť pôdy. Neboli dostatočne prebádané, ale sú dôležité pri tvorbe štruktúrnych pôdnych agregátov.

Pozrime sa podrobnejšie na vlastnosti humínových kyselín, pretože ich tvorba, množstvo a zloženie sú určené environmentálnymi podmienkami tvorby pôdy.

Atómy uhlíka v humínových kyselinách tvoria 36 – 43 %. celkový počet atómov v molekule. To naznačuje významnú substitúciu aromatických kruhov a vývoj alifatických bočných reťazcov. Fulvové kyseliny obsahujú podstatne menej uhlíka.

V zonálnej sérii pôd je zaznamenaný nárast obsahu uhlíka v humínových kyselinách černozeme. Najmenej karbonizovaných humínových kyselín vzniká v podzolových, drno-podzolových, hnedolesných a hnedozemiach. Vo fulvových kyselinách černozemí a gaštanových pôd je pozorovaný pokles obsahu uhlíka a v podzolických pôdach a červených pôdach je zaznamenaný nárast. D.S. Orlov vysvetľuje zníženú karbonizáciu fulvokyselín v černozemiach a zvýšenú karbonizáciu sodno-podzolových pôd zvláštnosťami mikrobiologickej aktivity týchto pôd.

Vysoká biologická aktivita černozemí podporuje oddeľovanie postranných reťazcov od molekúl humínových kyselín (karbonizáciu) a hromadenie najstabilnejších produktov. Fulvové kyseliny, ktoré sú skupinou pôdneho humusu prístupného mikróbom, mikroorganizmy rýchlo využívajú a obnovujú. V dôsledku toho sa podiel fulvových kyselín v zložení humusu znižuje a samotné fulvové kyseliny, keďže sú mladé, sú menej karbonizované. V podzolových pôdach sa fulvové kyseliny hromadia vo väčšom množstve a v zložitejších formách obohatených uhlíkom.

Tomu napomáhajú podmienky na ich uchovanie, keďže pri zníženej biologickej aktivite majú humínové kyseliny dobre definované periférne a alifatické reťazce a mikroorganizmy ich ľahko využívajú.

Procesy transformácie organickej hmoty teda spôsobujú prudkú diferenciáciu humínových kyselín v černozemiach a relatívnu podobnosť v zložení humínových a fulvových kyselín v podzolových a sodno-podzolových pôdach.

Podľa stupňa mobility sa rozlišujú dve frakcie organickej hmoty: ľahko mineralizovateľná (LMOM) a stabilná (stabilný humus). LMOM slúži súčasne ako zdroj syntézy humusu a zdroj tvorby mineralizačného toku uhlíka do atmosféry; sa považuje za súčet labilných (VOC) a mobilných (SOM) organických látok.

Zložkami VOC sú rastlinné a živočíšne zvyšky, mikrobiálna biomasa, koreňové exsudáty; SOM je organický produkt z rastlinných zvyškov a humusu, ktorý sa ľahko premieňa na rozpustnú formu. Stabilný humus je organická látka odolná voči rozkladu.

Separácia organickej hmoty podľa stupňa mobility je nevyhnutná nielen pre štúdium teoretickej problematiky, ale aj pre poľnohospodársku prax. Nedostatok ľahko mineralizovateľnej organickej hmoty v pôdach podmieňuje zhoršenie nutričného režimu a štrukturálneho stavu pôd. Preto je úlohou farmára udržiavať v pôde určité množstvo ľahko mineralizovateľnej organickej hmoty.

V.V. Chuprová (1997) zistila, že zaoranie 8 t/ha lucernového strniska a koreňových zvyškov alebo 12 t/ha fytomasy ďatelinového zeleného hnoja do ornej vrstvy vylúhovanej černozeme poskytuje pozitívnu bilanciu uhlíka a dusíka v pôde a výrazné zvýšenie výnosov plodín pri striedaní plodín.

Následne zvýšením a udržaním na určitej úrovni množstva ľahko mineralizovateľných látok je možné zvýšiť potenciál pôdnej úrodnosti, vrátane efektívnej.

PREDNÁŠKA

Minerálne a organické zlúčeniny uhlíka v pôde.

V pôdach sa tvoria a nachádzajú zlúčeniny uhlíka všetkých oxidačných stavov – od najviac redukovaného CH 4 až po najviac oxidovaný – CO 2 .

Oxid uhličitý, kyselina uhličitá a uhličitany

CO 2 sa produkuje vo všetkých pôdach počas vegetačného obdobia. Pre pôdy s relatívne stabilným obsahom humusu množstvo vytvoreného a uvoľneného CO 2 do atmosféry približne zodpovedá (z hľadiska uhlíka) množstvu rastlinných zvyškov vstupujúcich do pôdy. Ak je množstvo uhlíka v organických zvyškoch väčšie ako množstvo uhlíka uvoľneného vo forme CO 2 , potom je nevyhnutná progresívna akumulácia zásob organickej hmoty v pôde; ak je pomer opačný, tak prevláda mineralizácia humusu a jeho obsah v pôde postupne klesá. Je to rastlinný odpad a mineralizácia organickej hmoty, ktoré určujú uhlíkovú rovnováhu v pôde.

Keď sa CO 2 rozpustí vo vode, časť sa minie na tvorbu kyseliny uhličitej podľa reakcie:

CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3

Prevládajúcou soľou kyseliny uhličitej v pôdach je CaCO 3, kalcit. Ostatné minerály toho istého chemické zloženie– aragonit a lublinit – majú obmedzené rozšírenie. Obsah MgCO 3 v pôdach je výrazne nižší a jeho prevládajúcou formou je minerál nesquegonit MgCO 3 · 3 H 2 O.

Sodné soli kyselina uhličitá sa nachádza vo výrazných množstvách iba v sódo-solných pôdach (Na 2 CO 3 10 H 2 O, Na 2 CO 3 NaHCO 3 2 H 2 O, NaHCO 3.

Uhličitanový ión je jednou z najdôležitejších zložiek, ktorá určuje formy zlúčenín v pôdach mnohých makro- a mikroprvkov. Rozpustnosť väčšiny uhličitanov (s výnimkou uhličitanov alkalických kovov) je nízka. Alkalita pôd je vo väčšine prípadov spôsobená uhličitanmi, ktoré sú v nich prítomné. Na základe spôsobu prejavu je možné rozlíšiť aktuálnu a potenciálnu zásaditosť. Aktuálna zásaditosť charakterizuje pôdny roztok, zatiaľ čo potenciálna zásaditosť sa objavuje len ako výsledok rôznych vplyvov na pôdu.

metán

K tvorbe metánu dochádza pri prudko redukujúcich podmienkach podľa reakcie:

Baktérie

C02 + 4H2 -> CH4 + 2 H20

K tomuto procesu dochádza v pôde s rozvojom anaeróbnych podmienok a úplnou premenou zlúčenín Fe 3+ dostupných pre mikroorganizmy na zlúčeniny Fe 2+. V tomto prípade sa pH pôdy zvyčajne mierne zvýši v dôsledku viazania CO 2 baktériami produkujúcimi metán.

Rozpustnosť metánu vo vode je nízka - za normálnych teplôt je to asi 2-5 mg na 100 ml a plyn vytvorený v močiarnych podmienkach sa uvoľňuje do atmosféry. Metán môže byť prítomný len vo významných množstvách v pôdnom vzduchu bažinatých pôd.

V prírodných podmienkach sa v pôdach tvoria aj iné uhľovodíky, napr. etán C 2 H 6, etylén CH 2 = CH 2 atď. Etylén vzniká aj v podmáčaných (väčšinou zaplavených) pôdach.

Okrem najjednoduchších uhľovodíkových plynov vznikajú a hromadia sa v pôdach uhľovodíky s dĺžkou reťazca C 16 -C 33 a ich deriváty (alkoholy, kyseliny, estery). Pri analýze pôd patria tieto uhľovodíky do skupiny lipidov, ktoré sa vo veľkom množstve podieľajú na výstavbe humínových kyselín.

Organické látky a ich význam

Spomedzi rôznych zlúčenín uhlíka hrá organická hmota najväčšiu úlohu pri tvorbe pôdy a úrodnosti pôdy. Celý súbor organických zlúčenín prítomných v pôdach je tzv organickej hmoty pôdy.. Tento pojem zahŕňa tak organické zvyšky (rastlinné a živočíšne tkanivá, ktoré si čiastočne zachovali pôvodnú anatomickú stavbu), ako aj jednotlivé organické zlúčeniny špecifickej a nešpecifickej povahy.

Úloha organických zlúčenín je taká veľká, že zaujíma jedno z ústredných miest v teoretickej a aplikovanej pôdnej vede. Regulácia humusového stavu používaných pôd sa stáva rovnako dôležitá ako optimalizácia kyslosti a vodný režim pôd, rekultivácia zasolených pôd či regulácia redoxných režimov podmáčaných pôd.

Význam organických látok. Obsah, zásoby a zloženie humusu patria medzi najdôležitejšie ukazovatele, od úrovne ktorej závisí takmer všetko cenné vlastnosti pôdy.

1. Zvlášť dôležitá je schopnosť humusu odstrániť negatívny vplyv vysokých a ultravysokých dávok minerálnych hnojív na rastlinu;

2. pôdy obohatené humusom majú zvýšenú stabilitu vodno-potravného režimu pre rastliny vo vzťahu k vonkajšie faktory, čo zvyšuje udržateľnosť poľnohospodárstva;

3. optimálny obsah humusu zabezpečuje hodnotnú štruktúru a priaznivý vodno-vzdušný režim pôd;

4. optimálny obsah humusu zlepšuje prehrievanie pôdy;

5. najdôležitejšie fyzikálne a chemické ukazovatele pôd sú spojené s humusom, vrátane vysokej kapacity výmeny katiónov;

6. Kyslosť a vývoj redukčných procesov závisí od kvality a úrovne obsahu humusu.

Hlavné príčiny straty humusu v pôde sú:

1. zníženie množstva rastlinných zvyškov vstupujúcich do pôdy pri zmene prirodzenej biocenózy;

2. zvýšená mineralizácia organickej hmoty v dôsledku intenzívnej kultivácie a zvýšeného prevzdušňovania pôdy;

3. rozklad a biodegradácia humusu vplyvom kyslých hnojív a aktivácia mikroflóry v dôsledku aplikovaných hnojív;

4. zvýšená mineralizácia v dôsledku odvodňovacích opatrení podmáčaných pôd;

5. zvýšená mineralizácia humusu v zavlažovaných pôdach v prvých rokoch závlahy;

6. erózne straty humusu, v dôsledku ktorých obsah humusu klesá až do zastavenia erózie. Miera absolútnych strát môže postupne klesať, keďže vo vysoko erodovaných pôdach dochádza k odplavovaniu menej humifikovaných horizontov.

Organická časť pôdy sa posudzuje oddelene od anorganickej časti a živých organizmov. To neznamená, že organické a anorganické zložky existujú oddelene v pôde. Okrem toho je prevažná časť humínových látok v pôde spojená s katiónmi kovov, oxidmi, hydroxidmi alebo kremičitanmi, ktoré tvoria rôzne organominerálne zlúčeniny (OMC), vytvorené ako jednoduché soli, komplexné soli alebo adsorpčné komplexy.

Ako viete, všetky látky možno rozdeliť do dvoch veľkých kategórií - minerálne a organické. Môžete uviesť veľké množstvo príkladov anorganických alebo minerálnych látok: soľ, sóda, draslík. Aké typy spojení však patria do druhej kategórie? Organické látky sú prítomné v každom živom organizme.

Veveričky

Najdôležitejším príkladom organických látok sú bielkoviny. Obsahujú dusík, vodík a kyslík. Okrem nich sa niekedy v niektorých bielkovinách môžu nachádzať aj atómy síry.

Bielkoviny patria medzi najdôležitejšie organické zlúčeniny a v prírode sa vyskytujú najčastejšie. Na rozdiel od iných zlúčenín majú proteíny niektoré charakterové rysy. Ich hlavnou vlastnosťou je obrovská molekulová hmotnosť. Napríklad molekulová hmotnosť atómu alkoholu je 46, benzénu 78 a hemoglobínu 152 000 V porovnaní s molekulami iných látok sú proteíny skutočnými obrami, ktoré obsahujú tisíce atómov. Niekedy ich biológovia nazývajú makromolekuly.

Proteíny sú najkomplexnejšie zo všetkých organické budovy. Patria do triedy polymérov. Ak skúmate molekulu polyméru pod mikroskopom, môžete vidieť, že ide o reťazec pozostávajúci z jednoduchších štruktúr. Nazývajú sa monoméry a v polyméroch sa mnohokrát opakujú.

Okrem bielkovín existuje veľké množstvo polymérov - kaučuk, celulóza, ako aj obyčajný škrob. Tiež veľa polymérov bolo vytvorených ľudskou rukou - nylon, lavsan, polyetylén.

Tvorba bielkovín

Ako vznikajú proteíny? Sú príkladom organických látok, ktorých zloženie v živých organizmoch je determinované o genetický kód. Pri ich syntéze sa v drvivej väčšine prípadov používajú rôzne kombinácie

Nové aminokyseliny sa môžu tvoriť už vtedy, keď proteín začne v bunke fungovať. Obsahuje však iba alfa aminokyseliny. Primárna štruktúra opísanej látky je určená sekvenciou aminokyselinových zvyškov. A vo väčšine prípadov, keď sa tvorí proteín, je polypeptidový reťazec skrútený do špirály, ktorej zákruty sú umiestnené blízko seba. V dôsledku tvorby zlúčenín vodíka má pomerne silnú štruktúru.

Tuky

Ďalším príkladom organických látok sú tuky. Človek pozná veľa druhov tukov: maslo, hovädzie mäso a rybieho tuku, rastlinné oleje. Tuky sa vo veľkom množstve tvoria v semenách rastlín. Ak položíte olúpané slnečnicové semienko na list papiera a stlačíte ho, na liste zostane mastná škvrna.

Sacharidy

Nemenej dôležité sú v živej prírode sacharidy. Nachádzajú sa vo všetkých rastlinných orgánoch. Trieda sacharidov zahŕňa cukor, škrob a vlákninu. Bohaté sú na ne hľuzy zemiakov a banánové ovocie. V zemiakoch je veľmi ľahké zistiť škrob. Pri reakcii s jódom sa tento uhľohydrát zafarbí Modrá farba. Môžete si to overiť tak, že na rozrezaný zemiak nakvapkáte trochu jódu.

Cukry sa tiež dajú ľahko odhaliť – všetky chutia sladko. Veľa sacharidov tejto triedy sa nachádza v ovocí hrozna, vodných melónov, melónov a jabĺk. Sú to príklady organických látok, ktoré sa tiež vyrábajú v umelé podmienky. Napríklad cukor sa získava z cukrovej trstiny.

Ako vznikajú sacharidy v prírode? Najviac jednoduchý príklad je proces fotosyntézy. Sacharidy sú organické látky, ktoré obsahujú reťazec niekoľkých atómov uhlíka. Obsahujú tiež niekoľko hydroxylových skupín. Pri fotosyntéze vzniká z oxidu uhoľnatého a síry anorganický cukor.

Celulóza

Ďalším príkladom organickej hmoty je vláknina. Väčšina z nich sa nachádza v semenách bavlny, ako aj v stonkách rastlín a ich listoch. Vlákno pozostáva z lineárnych polymérov, jeho molekulová hmotnosť sa pohybuje od 500 tisíc do 2 miliónov.

IN čistej forme je to látka, ktorej chýba vôňa, chuť a farba. Používa sa pri výrobe fotografického filmu, celofánu a výbušnín. Vláknina sa ľudským telom nevstrebáva, je však nevyhnutnou súčasťou stravy, pretože stimuluje činnosť žalúdka a čriev.

Organické a anorganické látky

Existuje mnoho príkladov tvorby organických a anorganických látok. Tie posledné vždy pochádzajú z minerálov – neživých prírodných telies, ktoré vznikajú v hlbinách zeme. Nachádzajú sa aj v rôznych horninách.

IN prírodné podmienky anorganické látky vznikajú pri deštrukcii minerálov alebo organických látok. Na druhej strane z minerálov neustále vznikajú organické látky. Napríklad rastliny absorbujú vodu so zlúčeninami rozpustenými v nej, ktoré následne prechádzajú z jednej kategórie do druhej. Živé organizmy využívajú na výživu najmä organické látky.

Dôvody rozmanitosti

Školáci alebo študenti často potrebujú odpovedať na otázku, aké sú dôvody rozmanitosti organických látok. Hlavný faktor je, že atómy uhlíka sú navzájom spojené pomocou dvoch typov väzieb – jednoduchých a viacnásobných. Môžu tiež vytvárať reťazce. Ďalším dôvodom je rôznorodosť rôznych chemické prvky ktoré sa nachádzajú v organickej hmote. Okrem toho je rôznorodosť spôsobená aj alotropiou - fenoménom existencie toho istého prvku v rôznych zlúčeninách.

Ako vznikajú anorganické látky? Prírodné a syntetické organické látky a ich príklady sa študujú na strednej škole aj v špecializovanom vysokoškolskom vzdelávaní. vzdelávacie inštitúcie. Tvorba anorganických látok nie je náročný proces ako tvorba bielkovín alebo sacharidov. Ľudia napríklad od nepamäti získavali sódu zo sódových jazierok. V roku 1791 chemik Nicolas Leblanc navrhol syntetizovať ho v laboratóriu pomocou kriedy, soli a kyseliny sírovej. Kedysi bola sóda, ktorú dnes pozná každý, pomerne drahý produkt. Na uskutočnenie experimentu bolo potrebné kalcinovať stolová soľ spolu s kyselinou a potom kalcinujte výsledný síran spolu s vápencom a dreveným uhlím.

Ďalším príkladom anorganických látok je manganistan draselný alebo manganistan draselný. Táto látka sa získava v priemyselných podmienkach. Proces tvorby pozostáva z elektrolýzy roztoku hydroxidu draselného a mangánovej anódy. V tomto prípade sa anóda postupne rozpúšťa a vytvára fialový roztok – ide o známy manganistan draselný.