აზოტის ფუნქციები: რა არის ისინი, მაგალითები, სავარჯიშოები

რომ აზოტის ფუნქციები არის ჯგუფი ორგანული ნაერთები რომელსაც აქვს ატომები აზოტი მიმაგრებულია ნახშირბადის ჯაჭვზე. ისინი გამოირჩევიან შესაბამისი ფუნქციური ჯგუფებით, რომლებიც წარმოადგენს ატომების ერთობლიობას, რომლებიც დაკავშირებულია გარკვეულ კონფიგურაციაში და რომლებიც განსაზღვრავენ თითოეული ფუნქციის დამახასიათებელ თვისებებს.

აზოტის ფუნქციებია:

• ამინები;

• ამიდები;

• ნიტრო ნაერთები;

• ნიტრილები;

• იზონიტრილები.

წაიკითხეთ ასევე:რა არის ჟანგბადის ფუნქციები?

აზოტის ფუნქციების შეჯამება

• აზოტის ფუნქციები არის ორგანული ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ატომები აზოტის.

• ამინები, ამიდები, ნიტრონაერთები, ნიტრილები და იზონიტრილები აზოტის ფუნქციებია.

• არაორგანული ფუნქციები გამოირჩევიან ფუნქციური ჯგუფით.

• ამინები მიიღება ჩანაცვლებისგან წყალბადები ამიაკის ალკილის რადიკალების მიერ.

• ამიდებს აქვთ იგივე ნახშირბადის ატომი შეერთებული აზოტთან და ნახშირბადთან. ჟანგბადი.

• ნიტრო ნაერთები შეიცავს -NO ჯგუფს.₂.

• ნიტრილები ხასიათდება სამმაგი კავშირის არსებობით ნახშირბადსა და აზოტს შორის.

• იზონიტრილებს აქვთ სამმაგი კავშირი აზოტსა და ნახშირბადის, ნახშირბადის ჯაჭვზე მიმაგრებული აზოტით.

ვიდეო გაკვეთილი აზოტის ფუნქციებზე

რა არის აზოტის ფუნქციები?

აზოტის ფუნქციები არის კომპლექტი ორგანული ფუნქციები, რომლებსაც აქვთ აზოტის ატომი მათ სტრუქტურაშინახშირბადის და წყალბადის ატომების გარდა. ესენია: ამიდები, ამიდები, ნიტრონაერთები, ნიტრილები და იზონიტრილები,

რაც განასხვავებს აზოტის ფუნქციებს არის შესაბამისი ფუნქციური ჯგუფები, რომლებიც წარმოადგენს ნივთიერების თვისებებზე პასუხისმგებელი ატომების სტრუქტურულ განლაგებას.

რა არის აზოტის ფუნქციები?

• • ამინები

ორგანული ფუნქცია მაღარო ახასიათებს მინიმუმ ერთი ნახშირბადის ჯაჭვის შეერთებით აზოტის ატომთან. ამინების ფუნქციური ჯგუფია -N-R₁რ₂რ₃ (R ჯგუფები არის ნახშირბადის ჯაჭვები ან წყალბადის ატომები, რომელთაგან ერთი მაინც არის ნახშირბადის ჯაჭვი).

ამინები მიიღება ამიაკისგან (NH₃), წყალბადის ერთი ან მეტი ატომით ჩანაცვლებული ნახშირბადის ატომებით ან ალკილის ლიგანდებით. ისინი ძირითადი ნივთიერებებია, რომლებიც ტოვებენ pH 7-ზე მეტი წყალხსნარში.

ისინი კლასიფიცირდება წყალბადის ატომების რაოდენობის მიხედვით, რომლებიც შეიცვალა ნახშირბადის ლიგანდებით (ალკილის ან არილის ჯგუფები), რომლებსაც შემცვლელები ეწოდება.

- პირველადი ამინები: აქვს ერთი ნახშირბადის შემცვლელი.

- მეორადი ამინები: აქვს ორი ნახშირბადის შემცვლელი.

- მესამეული ამინები: აქვს სამი ნახშირბადის შემცვლელი, ანუ აზოტის ატომი აღარ არის მიბმული წყალბადის ატომთან, რაც ქმნის სამს კავშირები მარტივი ნახშირბადის ატომებით.

ა ამინების ნომენკლატურა მიჰყვება მითითებებს IUPAC (სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირი). პირველადი ამინების შემთხვევაში, სახელის კონსტრუქცია ითვალისწინებს ნახშირბადის რაოდენობას (პრეფიქსი), ნახშირბადებს შორის კავშირის ბუნებას (ინფიქსი) და გამოიყენება ტერმინი. მაღარო სუფიქსისთვის (სიტყვის ბოლოს).

იხილეთ მაგალითი:

რადიკალების ადგილმდებარეობისთვის ნახშირბადებისთვის რიცხვების მინიჭებისას, NH ჯგუფთან ყველაზე ახლოს მდებარე ატომს მიაკუთვნეთ ყველაზე დაბალი შესაძლო რიცხვი.₂.

მეორადი და მესამეული ამინების ნომენკლატურაში განიხილება ყველაზე გრძელი შემცვლელი ჯგუფი, რომელიც დაკავშირებულია აზოტთან. როგორც მთავარი ჯაჭვი, და სხვა ლიგანდები იწერება პრეფიქსით, რომელიც მიუთითებს ნახშირბადების რაოდენობაზე და სუფიქსზე -ილ, მათ წინ ასო N-ით.

მაგალითი:

• • ამიდები

ორგანული ფუნქცია ამიდი ახასიათებს კარბონილის ჯგუფის (C=O) დაკავშირება აზოტის ატომთან, სადაც აზოტი შეიძლება მიბმული იყოს ნახშირბადის ან წყალბადის ატომებთან.

ამიდები ძირითადი ნივთიერებებიაწყალხსნარში ტოვებს pH 7-ზე ზემოთ. ნივთიერება შარდოვანა მიეკუთვნება ამიდების ჯგუფს და წარმოადგენს შარდში ბუნებრივად არსებულ ნაერთს, რომელიც მიღებულია ცოცხალ ორგანიზმებში მიმდინარე დეგრადაციის პროცესებიდან.

შარდოვანა არის ამიდი.

ამიდები დამახასიათებელია აზოტის ჩანაცვლების დონის მიხედვით. Ამგვარად:

- პირველადი ამიდები: დაიჭირეთ წყალბადის ორი ატომი აზოტთან ერთად.

- მეორადი ამიდებიან მონოჩანაცვლებული: ერთ-ერთი წყალბადი შეიცვალა ნახშირბადის ჯაჭვიასე რომ, აზოტი ინარჩუნებს ერთ კავშირს წყალბადთან.

- მესამეული ამიდებიან გადაადგილებული: აზოტს აღარ აქვს წყალბადის ბმები, ყველა მათგანი შეიცვალა ნახშირბადით.

ამიდები არიან დასახელებულია IUPAC-ის მიხედვით, მოლეკულები დასახელებულია თანმიმდევრობით:

განშტოებულ ამიდში ამიდური ჯგუფის ნახშირბადის ატომი მონაწილეობს მთავარ ჯაჭვში და ნახშირბადის რაოდენობა უნდა დაიწყოს მისგან. შეხედე:

მონოჩანაცვლებულ ან დისტოპსტიტუციურ ამიდებში ასო N მიუთითებს ფილიალის პოზიციაზე რომელიც ერთვის აზოტის ატომს. თუ ჯაჭვში არის სხვა რადიკალი, ის დაიწერება ნ-ზე მითითებულ რადიკალის იდენტიფიცირების შემდეგ.

• • ნიტრო ნაერთები

შენ ნიტრო ნაერთები არის ორგანული ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ნიტრო ჯგუფს (-NO₂) მიმაგრებულია ნახშირბადის ჯაჭვზე, რომელიც შეიძლება იყოს ალიფატური (ღია ან ხაზოვანი) ან არომატული.

ა ამ ნივთიერებების მთავარი მახასიათებელია მათი ფეთქებადი ძალა. ფეთქებადი სიმძლავრე ასოცირდება არომატულ ნიტრონაერთებთან და რაც მეტია ნიტრო ჯგუფების რაოდენობა, მით უფრო დიდია აფეთქება. ალიფატური ნიტრო ნაერთები გამოიყენება ლაბორატორიებში, როგორც ორგანული გამხსნელები.

ტრინიტროტოლუენი (TNT) არის ნიტრო ნაერთი, რომელიც გამოიყენება როგორც ასაფეთქებელი.

ამ ნაერთების ნომენკლატურა იქმნება სიტყვით ნიტრო მოჰყვა სახელი ნახშირწყალბადის (პრეფიქსი + ინფიქსი + დასასრული -ო).

იხილეთ რამდენიმე მაგალითი:

• ნიტრილები

ნიტრილები არის ორგანული ნაერთები, რომლებიც ხასიათდება სამმაგი კავშირი ნახშირბადის ატომსა და აზოტის ატომს შორის, წარმოგიდგენთ ფუნქციურ ჯგუფს – C ≡ N. ნიტრილებში აზოტი ბოლოშია და ნახშირბადი მიმაგრებულია პირდაპირ ნახშირბადის ჯაჭვზე.

ნიტრილები ასევე ცნობილია როგორც ციანიდები, რადგან ისინი წარმოიქმნება ჰიდროციანმჟავასთან (HCN) რეაქციებიდან.

ისინი ნივთიერებებია ტოქსიკური ადამიანისთვის, რადგან ორგანიზმში მათ შეუძლიათ წარმოქმნან ჰიდროციანმჟავა კუჭის მჟავასთან კონტაქტში, რაც ხელს უშლის პროცესებს უჯრედული სუნთქვა უჯრედების.

ბუნებაში, ნიტრილები გვხვდება ზოგიერთ ქვის ნაყოფში, მაგრამ ძალიან დაბალი კონცენტრაციით, არ წარმოადგენს რისკს, და ველური კასავას ფოთლებში.

ველური კასავა შეიცავს ნიტრილებისგან მიღებულ ნაერთებს.

ნიტრილების ნომენკლატურის Iupac-ის წესი განსაზღვრავს, რომ ტერმინი ნიტრილი დაემატოს სუფიქსის სახით:

იხილეთ რამდენიმე მაგალითი:

ნიტრილების ნომენკლატურის ჩვეულებრივი ფორმაა ციანიდი + რადიკალური სახელი.

• • იზონიტრილები

იზონიტრილები, ან იზონიტრილები, არის ნაერთები, რომლებიც წარმოიქმნება სამმაგი კავშირი ნახშირბადის ატომსა და აზოტის ატომს შორის, წარმოგიდგენთ ფუნქციურ ჯგუფს – R ≡ C. იზონიტრილებში ნახშირბადი ბოლოშია და აზოტი პირდაპირ მიმაგრებულია ნახშირბადის ჯაჭვზე.

იზონიტრილები განსხვავდება ნიტრილებისგან აზოტისა და ნახშირბადის ატომების პოზიციის გამო, და იზონიტრილებში აზოტი ხასიათდება როგორც ჰეტეროატომი., რადგან ის განლაგებულია ორ ნახშირბადს შორის.

ისინი არასტაბილური სახეობებია და შეუძლიათ ნიტრილებად გადაქცევა მაღალ ტემპერატურაზე. იზოციანიდის მჟავას რეაქციები წარმოშობს იზონიტრილებს, რის გამოც ეს ნაერთები ასევე ცნობილია როგორც იზოციანიდები.

იზონიტრილის მოლეკულები მიჰყვება იუპაკის წესს დასახელებისთვის:

იხილეთ რამდენიმე მაგალითი:

აზოტის ფუნქციების გამოყენება

ნივთიერებებს, რომლებიც მიეკუთვნებიან აზოტის ფუნქციებს, აქვთ მრავალი გამოყენება, ძირითადად ინდუსტრიულ სფეროში, წარმოებისთვის. პოლიმერები, რეზინი, სინთეზური ბოჭკოები, ფარმაცევტული საშუალებები, აგროქიმიკატები, პესტიციდები და ფეთქებადი ნივთიერებები.

რომ ამინები გამოიყენება საღებავების წარმოებაში, საპნები, ნარკოტიკები, პროცესში რეზინის ვულკანიზაცია, ასაფეთქებელი ნივთიერებები და სხვა სამრეწველო პროცესები, ასევე გვხვდება მცენარეებში და წარმოიქმნება ორგანული ნივთიერებების დაშლის პროცესებში.

საღებავები მიიღება ანილინისაგან, რომელიც არის ამინი.

რომ ამიდები ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო და ქიმიურ სექტორშიპოლიმერების (როგორიცაა ნეილონი და პოლიურეთანი), ფისები, ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაში ყოფნა. სასუქები, მწერების საწინააღმდეგო საშუალებები, სასუქები და წამლები.

ნეილონი მიიღება ამიდებისგან.

შენ ნიტრო ნაერთებიმისი მთავარი გამოყენება ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაა. რომლებიც გამოიყენება სამხედრო, სამრეწველო და მეტალურგიულ სექტორში (ნედლეულის მოპოვებისთვის). ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ნიტრონაერთია ტრინიტროტოლუენი, რომელიც ცნობილია როგორც ტროტილი. ნიტრონაერთების სხვა გამოყენება არის წარმოებაში პესტიციდები, ბაქტერიციდები, საღებავები, ნავთობის გადამუშავება და ა.შ.

ასაფეთქებელი ნივთიერებები წარმოიქმნება ნიტრო ნაერთებით.

რომ ნიტრილები გამოიყენება როგორც ორგანული გამხსნელები ლაბორატორიაში და მრეწველობაში, მონაწილეობს ზოგიერთი სინთეზური ბოჭკოების, პლასტმასის პოლიმერების, საღებავებისა და სასუქების მოპოვებისა და წარმოების პროცესებში.

აკრილონიტრილი არის ნიტრილი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა სახის პლასტმასის დასამზადებლად.

რომ იზონიტრილები გამოიყენება სხვადასხვა პროცესში ორგანული ნაერთების წარმოებისთვის, როგორიცაა გამხსნელები და მონაწილეობენ აგროქიმიკატების, პესტიციდების, რეზინისა და პლასტმასის წარმოებაში.

წაიკითხეთ ასევე:ჰალიდები - ნივთიერებები, რომლებსაც ჰალოგენის ატომები აქვთ მიმაგრებული ნახშირბადის ჯაჭვზე

ამოხსნილი სავარჯიშოები აზოტის ფუნქციებზე

კითხვა 1

(FPS-PE-მოდიფიცირებული) აზოტოვანი ნაერთების გამოყენება სინთეზურ ორგანულ ქიმიაში ძალიან მრავალფეროვანია და მოიცავს წამლების, საღებავების, ფეთქებადი ნივთიერებების და ვიტამინების მომზადებას. შეხედეთ ქვემოთ მოცემულ ნაერთებს.

ამ ნაერთების შესახებ, მონიშნეთ არასწორი განცხადება.

ა) TNT არის ნიტრო ნაერთი.

ბ) ფლუოქსეტინის აზოტოვანი ნაწილი არის მეორადი ამინი.

გ) ამფეტამინი კლასიფიცირდება როგორც პირველადი ამიდი.

დ) ინდიგოს სტრუქტურაში ჰეტეროარომატიული რგოლები აქვს.

ე) პარაცეტამოლის აზოტოვანი ნაწილი არის ამიდი.

რეზოლუცია:

ასო C

Ნივთი The სწორია, რადგან TNT არის ნიტრო ნაერთი, რადგან მას არ აქვს ჯგუფები₂.

Ნივთი ბ სწორია. ფლუოქსეტინის აზოტოვანი ნაწილი არის მეორადი ამინი, რადგან ის დაკავშირებულია ნახშირბადის ორ სეგმენტთან.

Ნივთი ვ არასწორია, რადგან ამფეტამინი კლასიფიცირდება როგორც პირველადი ამინი და არა ამიდი. გაითვალისწინეთ, რომ წინამდებარე ჯგუფი არის NH₂. ასე რომ, ეს არის კითხვის არსი.

Ნივთი დ სწორია, რადგან ინდიგოს აქვს ჰეტეროარომატიული რგოლები მის სტრუქტურაში, ანუ რგოლები, რომლებიც წარმოიქმნება ნახშირბადის ატომებით და სხვა ელემენტით - ამ შემთხვევაში, აზოტით.

Ნივთი Ეს არის სწორია, რადგან პარაცეტამოლი არის ამიდი, რომელიც წარმოადგენს ნახშირბადს, რომელიც დაკავშირებულია აზოტთან და ჟანგბადთან.

კითხვა 2

(UFMS) იერბა მათე (Ilex paraguariensis), წარმოშობით სამხრეთ ამერიკიდან, გამოიყენება როგორც მატონიზირებელი და მასტიმულირებელი სასმელი. მოსამზადებლად შეიძლება გამოვიყენოთ იერბა მათე ფოთლების გადამუშავებით მიღებული პროდუქტი chimarrão და tereré, სხვა სასმელებს შორის, რომლებიც ჩვეულებრივ და კულტურულად მოიხმარენ არგენტინის, პარაგვაის და რეგიონებში ბრაზილია. yerba mate-ისადმი დიდი ინტერესი გამოწვეულია ქიმიური ნაერთებით, მისი ანტიოქსიდანტური, მასტიმულირებელი და შარდმდენი თვისებების გამო.

(Ხელმისაწვდომია: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/3158/1/PG_PPGEP_Henrique%2C%20 Flavia%20Aparecida_2018.pdf. შესვლა: 01 ნოემბერი. 2018. ადაპტირებული).

yerba mate-ის მასტიმულირებელი თვისებები დაკავშირებულია მის მეთილქსანტინების შემცველობასთან, რომელთაგან ერთ-ერთი მთავარია კოფეინი, სტრუქტურა წარმოდგენილია ქვემოთ:

კოფეინის სტრუქტურული ფორმულის გაანალიზებისას სწორია იმის თქმა, რომ მას აქვს შემდეგი ორგანული ფუნქციები და თვისებები:

ა) ალდეჰიდი და ამიდი, ძირითადი.

ბ) ამინი და ამიდი, ტუტე.

გ) ამინი და კეტონი, ტუტე.

დ) კეტონი და ამიდი, ამფოტერული.

ე) კარბოქსილის მჟავა და ამინი, ძირითადი.

რეზოლუცია:

ასო B

კოფეინის სტრუქტურის გაანალიზებისას იდენტიფიცირებულია ამინის და ამიდის ფუნქციური ჯგუფები, როგორც ეს ხაზგასმულია ქვემოთ მოცემულ სურათზე. ვინაიდან ამ ორ ჯგუფს აქვს ძირითადი ან ტუტე მახასიათებელი, კოფეინს ასევე აქვს ეს მახასიათებელი, რაც ნიშნავს, რომ კოფეინის წყალხსნარს აქვს pH 7-ზე მეტი.

ავტორი ანა ლუიზა ლორენცენ ლიმა
ქიმიის მასწავლებელი

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-nitrogenadas.htm