Kysy kemistiltä, osa 9

posted in: Uncategorized | 0

Hyvää loppukesää kaikille! Kemisti kyyhöttää vielä kotona odottamassa koronatestien tuloksia. Viisivuotias apukemistikin pääsi auttamaan artikkelikuvan värittämisessä. Kysymyksiä kemistille onkin ehtinyt kertyä niin paljon, etten laittanut heti kaikkia samaan artikkeliin. Jos siis et näe omaa kysymystäsi tässä, ole kärsivällinen, se julkaistaan myöhemmässä artikkelissa. Odotan joiltakin kysyjiltä vielä vastauksia siihen, saako heidän kysymyksensä julkaista.

Miksi kaliumjodidi muuttaa leivän violetiksi, mutta ei jauhoja?

Anu Seppänen kysyy: ”Työssäni törmäsin seuraavaan ilmiöön:
Vehnäjauho + kaliumbromaatti + kaliumjodidi ei juurikaan muutu violetiksi. Leipä + kaliumbromaatti + kaliumjodidi sen sijaan saa aikaan hyvinkin tumman violetin värin, riippuen kaliumbromaatin pitoisuudesta. Eikö molemmissa seoksissa ole tärkkelystä, joka saa aikaan violetin värin reagoidessaan jodin kanssa? Mistähän erilaiset reaktiot johtuvat?”

Kysyjä oli huolissaan, vaikuttaisiko kysymys ”tyhmältä”. Tähän en osannut suoralta kädeltä sanoa vastausta, joten lähetin sen Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan alumnien palstalle. Sain vastauksen, jossa kysymystä oli pohdittu elintarvikekemian asiantuntijan ja kahden yliopistonlehtorin voimin. Tämä ei siis todellakaan ollut ”tyhmä” kysymys!

He arvelivat, että ero syntyisi ehkä tärkkelysjyvästen hajoamisesta leivonnassa ja sitä myötä amyloosin vapautumisesta. Reagensseista muodostunut trijodidi menee nimenomaan amyloosin muodostaman rakenteen sisään. Toisaalta toisen lehtorin kokemuksen mukaan jodista ja kaliumjodidista tehty liuos reagoi jauhonkin tärkkelyksen kanssa muodostaen hyvin voimakkaan värin.

Suolahapon vapautuminen vesiliuoksesta

Nimimerkki 12345 kysyy: ”Kysymykseni koskee aineiden olomuodon muuttumista eli kaasu -> neste. Vahvat hapothan hajoavat täysin vedessä mutta mitä tälle hapettavalle aineelle sitten tapahtuu kun vesi haihdutetaan pois? Esimerkiksi suolahappo on alkuperäiseltä muodoltaan vetykloridikaasu joka dissosioituu täysin veteen mutta jos liuoksesta haihtuu vesi pois niin palautuuko suolahappo sitten alkuperäiseen vetykloridikaasu muotoonsa?”

Kemisti vastaa: Kun kiinteä tai kaasumainen aine liukenee veteen, kyse ei periaatteessa ole olomuodon muuttumisesta nesteeksi. Veteen liukenevat suolat sekä kiinteät hapot ja emäkset kiteytyvät astian pohjalle, kun vesi haihdutetaan pois. Suolahapon tapauksessa happo vapautuu kaasuna. Hapon ja suolan ero on, että hapon sidokset ovat kovalenttisia, vaikka se hajoaakin ioneksi vesiliuoksessa.

Natriumhydroksidi pesuaineessa

Tuntematon kysyjä kysyy: ”Haluaisin kysyä pesuaineiden kemikaalijämien haitoista. Olen huomannut, että monet yleispuhdistusaineet käyttävät pH:n nostatukseen sellaista ainetta kuin sodium hydroxide (NaOH) eli tutummalta nimeltään lipeä. Sen mitä lipeästä tiedän niin sehän on erittäin syövyttävää ainetta eikä biohajoa koska se on epäorgaaninen aine. Monissa yleispuhdistusaineiden etiketeissä myös mainitaan, että tuote on biohajoava eikä sitä tarvitse jälkeenpäin huuhdella mutta jääkö esim pinnoille konsentroitunutta lipeän jäännöksiä sen jälkeen kun muut liuoksen aineet ovat joko hajonneet tai haihtuneet?”

Kemisti vastaa: Natriumhydroksidi on vahva emäs eli se dissosioituu täysin vedessä. Se hajoaa natriumioneiksi ja hydroksidi-ioneiksi. Emäksisyyttä aiheuttavat hydroksidi-ionit reagoivat tahrojen kanssa ja auttavat niitä liukenemaan veteen. Natriumioni taas on ruokasuolan toinen pääainesosa eikä haitallinen. Kun puhdistusaine pyyhitään pois märällä rätillä, niin myös natriumhydroksidin jäämät poistuvat. Jos kaadat natriumhydroksidia sisältävää puhdistusainetta kerrokseksi pinnalle ja annat sen haihtua pyyhkimättä, niin silloin pinnalle saattaa jäädä jonkinlainen natriumhydroksidisakka. Sitä en suosittele koskemaan paljain käsin. Imurointi auttaa poistamaan mahdollisen sakan, mutta suosittelen tosiaan siivoustehon nimissä pyyhkimään lattian sen jälkeen, kun pesuaine on levitetty.

Yhdisteen molekyylikaavan selvittäminen

Hanski kysyy: ”Kun 1,00 g yhdistettä A (CnH2n+1Br) reagoi täydellisesti etyyliamiinin kanssa (substituutio- eli korvautumisreaktio), muodostuu 0,739 g yhdistettä B (Cn+2H2n+7N). Lisäksi reaktion sivutuotteena muodostuu vetybromidia. Mikä on yhdisteen A molekyylikaava?”

Kemisti vastaa: Tässä on ideana käyttää kaavaa n=m/M ja selvitellä sen perusteella, mikä on M yhdisteelle A.
Lähtisin ratkaisemaan tehtävääsi näin:
n(A) = n(B)
m(A) = 1,00 g
m(B) = 0,739 g
M(A) = m(A)/n(A)
M(B) = m(B)/n(B)
M(A) = nM(C)+(2n+1)M(H)+M(Br)
M(B) = (n+2)M(C)+(2n+7)M(H)+M(N)
Tästä lähtisin sitten ratkaisemaan n:ää.

Kiralia

Hanski kysyy: ”En ymmärrä miksi alin hiili on kiraalinen. Siihen on liittynyt ylin kiraalinen hiili, alhaalla metyyliryhmä, mutta vasemmalle ja oikealle siihen on liittynyt CH2 -hiilet. Eli eikö tässä tilanteessa siihen ole liittynyt kaksi samanalaista ryhmää?”

Kemisti vastaa: Syklisten yhdisteiden kohdalla voi olla vaikea hahmottaa, mitkä hiilet ovat kiraalisia. Jos hiileen on yhdistynyt neljä erilaista ryhmää, se on kiraalinen. Ryhmään lasketaan koko hiileen liittynyt ketju, ei vain viereistä hiiltä. Tehtävässä vasemmalle ja oikealle alimmaisesta kiraalisesta hiilestä osoittavat ryhmät ovat erilaisia. Vasemmalla oleva ketju on koko sykloheksaanirengas, jossa on metyyliryhmä. Oikealla on vain sykloheksaanirengas.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *