Koolwaterstoffen bestaan in de eerste plaats uit koolstof en waterstof. Maar voor de verschillende eigenschappen in de moleculen zijn functionele groepen nodig. Stikstof is zo een element dat heel belangrijk is voor veel verschillende functionele groepen. De belangrijkste zijn hier afgebeeld.

 

Bereiding

De vraag is weer: hoe maak je ze?

De chemische bereidingswijzen staan verspreid in het hoofdstuk. Van alle mogelijke syntheses, worden de belangrijkste genoemd. In onderstaande 'match-oefening' staan de belangrijkste op een rijtje.

Kijk of je ze al kent: sleep de de bereiding rechts naar de juiste functionele groep links (werkt jammer genoeg niet in iedere browser):
 

 

Laten we meteen even kijken naar de chemische eigenschappen.
In de onderstaande oefening is voor elke functionele groep een chemische eigenschap beschikbaar. Welke eigenschap hoort bij welke groep?

Mogelijk werkt de oefening niet op je tablet.

Zoek de juiste eigenschap bij de functionele groep:

 

Kjeldahl

Stikstof komt - in natuurlijke stoffen - veel voor in anorganische verbindingen. Denk aan stikstof in de lucht, nitraten, ammoniumzouten enz. Maar ook in - natuurlijke - organische verbindingen. We spreken over: 'organisch gebonden stikstof'. Voor veel organismen (dierenrijk) moet stikstof in de voeding aanwezig zijn. Je komt daarom de meting van het 'totaal organisch gebonden stikstof' veel tegen. Methoden volgens Kjeldahl of volgens Dumas. Kjeldahl is de meest toegepaste analyse.

De Kjeldahl analyse verloopt in drie stappen:

  1. Destructie.
    Het monster wordt verhit tot 400 oC met geconcentreerd zwavelzuur en een katalysator (Cu2+). Tijdens deze destructie wordt alle stikstof omgezet tot ammonium.
  2. Destillatie.
    Na omzetting van de sterk zure naar een sterk basische oplossing. Door toevoegen van geconcentreerde natronloog wordt de oplossing basisch en ontwijkt het ammonium als NH3-gas. Na enige tijd destilleren is alle ammoniak kwantitatief overgebracht naar een oplossing van verdund zuur. De stikstof is nu weer aanwezig als ammonium-ion.
  3. Meting.
    Afhankelijk van de opvangvloeistof (verdund zoutzuur, verdund boorzuur) wordt de opgevangen ammoniak teruggetitreerd, of direct getitreerd in geval van boorzuur. Ook kan de ammoniumconcentratie spectrometrisch bepaald worden.

 

TNT

Verbindingen met nitrogroepen zijn vaak explosief. Bekend voorbeeld is trinitrotouleen (TNT). Trinitrotolueen is explosief doordat er bij uiteenvallen van de stof veel gassen onstaan en doordat de stof veel chemische energie verliest en dus meer stabiele producten levert. Je zou kunnen zeggen: vergelijkbaar met een verbranding maar de benodigde zuurstof zit al in de explosieve stof.

Globale reactie bij de explosie van TNT:

2 C7H5N3O6 (s)  ---->  3 N2 (g)  +  7 CO (g)  +  5 H2O (g)  +  7 C (s)

TNT is een maat voor explosieve kracht geworden. Grote explosies worden uitgedrukt in "ton TNT".

Een ander bekend voorbeeld is glyceroltrinitraat. Dat dus eigenlijk geen nitroverbinding is. Toch wordt glyceroltrinitraat meestal 'nitroglycerine' genoemd. Glyceroltrinitraat opgenomen in poreus "kiezelgoer" staat bekend als dynamiet

Azokleurstoffen

Laat je aniline (aminobenzeen) reageren met verdund salpeterigzuur, dan ontstaat een diazoniumzout. De reactie wordt gekoeld uitgevoerd, omdat bij verwarmen het gemakkelijk misgaat: er ontstaat dan een teerachtige substantie.
Dit diazoniumzout kan gemakkelijk reageren met andere aromaten. Vooral als daar al een hydroxygroep of aminogroep in de benzeenring aanwezig is. Er ontstaat dan een azokleurstof. Azokleurstoffen worden ook in onze voeding toegepast.

 


Test hoofdstuk 13

Kruiswoord h13

Antwoorden opg h13