कार्बनिक पदार्थों का निर्माण किन अंगों में होता है? कार्बनिक पदार्थों और यौगिकों का ऑक्सीकरण: प्रतिक्रिया प्रक्रिया और गठन के अंतिम उत्पाद

आधुनिक पृथ्वी की परिस्थितियों में, अकार्बनिक से कार्बनिक यौगिकों का प्राकृतिक निर्माण व्यावहारिक रूप से नहीं होता है। इसके अलावा, जीवित कार्बनिक पदार्थों का उद्भव असंभव है। जहाँ तक प्रारंभिक पृथ्वी की बात है, उस पर परिस्थितियाँ बिल्कुल अलग थीं। हाइड्रोजन, मीथेन और अमोनिया की उच्च सांद्रता वाला एक कम करने वाला वातावरण, सूर्य से तीव्र पराबैंगनी विकिरण, जो ऐसे वातावरण द्वारा अवशोषित नहीं होता है, और वायुमंडल में शक्तिशाली विद्युत निर्वहन ने कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए आवश्यक और, जाहिरा तौर पर, पर्याप्त परिस्थितियों का निर्माण किया है। . दरअसल, प्रारंभिक पृथ्वी के कथित वातावरण का अनुकरण करने वाली स्थितियों के तहत किए गए प्रयोगशाला प्रयोगों ने अमीनो एसिड सहित कई कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन किया है जो जीवित प्रोटीन का हिस्सा हैं।

कार्बनिक पदार्थों के सहज संश्लेषण के लिए वायुमंडल में ऑक्सीजन की अनुपस्थिति एक आवश्यक शर्त थी। हालाँकि, बाद के परिवर्तनों के दृष्टिकोण से, यह कारक विनाशकारी निकला। वास्तव में, ऑक्सीजन से वंचित वातावरण लगभग स्वतंत्र रूप से शक्तिशाली पराबैंगनी विकिरण प्रसारित करता है (आधुनिक पृथ्वी के वायुमंडल में एक ओजोन परत होती है जो ऑक्सीजन घटक के साथ उत्पन्न होती है, जो इस विकिरण को अवशोषित करती है)। विकिरण, कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण की रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है, साथ ही उन्हें तुरंत नष्ट कर देता है। इसलिए, वायुमंडल में बने बायोपॉलिमर, लिपिड और हाइड्रोकार्बन उभरते ही नष्ट हो गए। मरने से बचने के लिए, उन्हें सौर पराबैंगनी विकिरण के हानिकारक प्रभावों से छिपने की ज़रूरत थी। ऐसा माना जाता है कि इनमें से कुछ कार्बनिक यौगिक प्राथमिक जलाशयों के जलीय वातावरण में प्रवेश करके विनाश से बच गए।

यहां, एक जलीय वातावरण में, कार्बनिक यौगिकों ने विभिन्न प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश किया, जिनमें से सबसे सक्रिय उत्प्रेरक के आत्म-विकास के लिए प्रेरित प्रतिक्रियाओं ने लाभ उठाया। प्रकृति ने बहुत सख्ती से चक्रीय प्रतिक्रियाओं के प्राकृतिक चयन का पालन किया जो प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली ऊर्जा सहित आत्मनिर्भर होने में सक्षम हैं। विकासवादी प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा आपूर्ति की समस्या, विशेष रूप से पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रियाओं (एक ही प्रकार के अणुओं का संयोजन - मैक्रोमोलेक्यूल्स में मोनोमर्स) विकास के इस चरण में सबसे महत्वपूर्ण प्रतीत होती है, क्योंकि जलीय वातावरण रासायनिक सक्रियण में बहुत कम योगदान देता है प्रतिक्रियाएं. यही कारण है कि केवल उच्च-ऊर्जा प्रतिक्रियाएं जिनमें विशेष रूप से प्रभावी, स्व-विकासशील उत्प्रेरक शामिल हैं, "जीवित" रह सकती हैं।

यहाँ विकास का एक महत्वपूर्ण क्षण आया। आइए मान लें कि जैव-विकास में परिवर्तन के लिए आवश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न हुईं और उन्होंने आत्मनिर्भरता का गुण प्राप्त कर लिया। उनके संरक्षण (और, निश्चित रूप से, आगे के विकास) के लिए, संबंधित मात्राओं को असंगठित वातावरण से किसी तरह अलग किया जाना चाहिए, इसके साथ पदार्थ और ऊर्जा के आदान-प्रदान की क्षमता खोए बिना। गुणात्मक रूप से नए स्तर तक पहुँचने के लिए रासायनिक विकास के लिए पहली नज़र में, इन दोनों असंगत स्थितियों की एक साथ पूर्ति अनिवार्य थी।

यह अवसर लिपिड से विशेष संरचनाओं के निर्माण के कारण मिला - झिल्ली के गोले . आधुनिक प्रयोगशाला प्रयोगों के नतीजे यह विश्वास करने का कारण देते हैं कि पानी और तत्कालीन पृथ्वी के वायुमंडल और जलमंडल की स्थिति का अनुकरण करने वाली बाहरी स्थितियों में लिपिड की एक निश्चित सांद्रता पर, आत्म-संगठन की एक विशिष्ट प्रक्रिया होती है, जिससे झिल्ली गुणों वाले लिपिड कोशों का स्व-संयोजन.

इसके अलावा, यह मान लेना मुश्किल नहीं है कि चक्रीय उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के चयन और लिपिड कोशों के स्व-संयोजन की प्रक्रियाएं समय और स्थान में मेल खाती हैं। इस प्रकार, प्राकृतिक संरचनाएँ अच्छी तरह से प्रकट हो सकती थीं, जो पर्यावरण के विनाशकारी प्रभाव से अलग थीं, लेकिन चयापचय द्वारा इसके साथ जुड़ी हुई थीं। एक प्रकार के रिएक्टर में आत्मनिर्भर प्रतिक्रियाएं होने लगीं, जो इसमें मौजूद बायोपॉलिमर प्रणाली के महत्वपूर्ण संतुलन को बनाए रखने में मदद करती हैं। अब रासायनिक अभिकर्मकों की स्थिति व्यवस्थित हो गई है, शेल पर सोखने की प्रक्रियाओं ने उनकी एकाग्रता में वृद्धि में योगदान दिया और, जिससे उत्प्रेरक प्रभाव सक्रिय हो गया। दरअसल, ऐसा हुआ था आगे के विकास के लिए अनुकूलित रासायनिक मिश्रण से संगठित प्रणालियों में संक्रमण.

कई अन्य मॉडलों पर भी विचार किया जाता है जो जैविक विकास के संक्रमण के मार्ग पर एक समान महत्वपूर्ण, लेकिन फिर भी मध्यवर्ती घटना की ओर ले जाते हैं। उनमें से एक वायुमंडल में प्रारंभिक कार्बनिक यौगिकों के निर्माण से जुड़ी प्रक्रियाओं पर विचार करता है, इस धारणा के तहत कि प्रारंभिक पृथ्वी अपने दुर्लभ अपचायक वातावरण के साथ -50 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ एक ठंडा शरीर थी। इस मॉडल का एक अनिवार्य बिंदु यह धारणा है कि इन परिस्थितियों में वातावरण आयनित था, यानी ठंडे प्लाज्मा की स्थिति में था। यह प्लाज्मा रासायनिक विकास प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत माना जाता है। कम तापमान की धारणा का उपयोग वायुमंडल में बनने वाले बायोपॉलिमर के संरक्षण को समझाने के लिए किया जाता है: जमने पर, वे पृथ्वी के बर्फ के आवरण पर गिर गए और इस प्राकृतिक रेफ्रिजरेटर में "बेहतर समय तक" संग्रहीत किए गए। इस रूप में, पराबैंगनी विकिरण और बिजली के शक्तिशाली निर्वहन अब उनके लिए इतने खतरनाक नहीं रहे।

आगे यह माना जाता है कि "बेहतर समय" टेक्टोनिक गतिविधि की तीव्रता और बड़े पैमाने पर ज्वालामुखी विस्फोट की शुरुआत के साथ आया। वायुमंडल में ज्वालामुखीय गतिविधि के उत्पादों की रिहाई के कारण इसका संघनन हुआ और आयनीकरण सीमा उच्च परतों में स्थानांतरित हो गई। तापमान की स्थिति में बदलाव के साथ, बर्फ का आवरण स्वाभाविक रूप से पिघल गया, प्राथमिक जलाशयों का निर्माण हुआ, जिसमें डीफ्रॉस्टिंग के बाद, लंबे समय से जमा हुए बायोपॉलिमर, लिपिड और हाइड्रोकार्बन ने सक्रिय रासायनिक गतिविधि शुरू कर दी। इसलिए, हम उनकी उच्च सांद्रता के बारे में बात कर सकते हैं "प्राचीन शोरबा"(जैसा कि परिणामी पदार्थ को अक्सर कहा जाता है), जो रासायनिक विकास को तीव्र करने के दृष्टिकोण से एक और सकारात्मक कारक था।

बार-बार किए गए प्रयोगों ने पुष्टि की है कि विगलन के दौरान, लिपिड वास्तव में स्व-संयोजन प्रदर्शित करते हैं, जिससे दसियों माइक्रोमीटर के व्यास के साथ माइक्रोस्फीयर बनते हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि बायोपॉलिमर उनके अंदर कैसे समाप्त होते हैं - चाहे वे झिल्ली परत के माध्यम से प्रवेश करते हैं या लिपिड खोल उन्हें धीरे-धीरे ढकता है। महत्वपूर्ण बात यह है कि एक झिल्ली खोल से घिरे आयतन में, विकास का एक नया चरण शुरू हो सकता है - रासायनिक प्रतिक्रियाओं से जैव रासायनिक तक संक्रमण।

निर्णायक क्षण के लिए - सबसे सरल कोशिका में संक्रमण, इसे पदार्थ के आत्म-संगठन की एक छलांग विशेषता का परिणाम माना जा सकता है। इस छलांग की तैयारी के लिए, रासायनिक विकास की प्रक्रिया में कुछ और संरचनाओं का प्रकट होना ज़रूरी था जो प्रोटोसेल के लिए आवश्यक कार्य करने में सक्षम हों। ऐसे संरचनात्मक टुकड़ों पर विचार किया जाता है गुटों , आवेशित कणों के स्थानांतरण को सुनिश्चित करना, जो पदार्थ के परिवहन के लिए आवश्यक है। अन्य समूहों को ऊर्जा आपूर्ति प्रदान करनी चाहिए - ये मुख्य रूप से फॉस्फोरस युक्त यौगिकों (एडीपी-एटीपी सिस्टम) के अणु हैं। अंत में, डीएनए और आरएनए जैसी बहुलक संरचनाएं बनाना आवश्यक है, जिनका मुख्य कार्य सेवा करना है उत्प्रेरक मैट्रिक्स स्व-प्रजनन के लिए.

आइसोमेरिक समरूपता के उल्लंघन से संबंधित एक और महत्वपूर्ण बिंदु को नजरअंदाज नहीं किया जाना चाहिए। बाएं हाथ के कार्बनिक पदार्थ के पक्ष में चुनाव कैसे हुआ, इसका केवल अनुमान ही लगाया जा सकता है, लेकिन यह तथ्य कि जीवन की उत्पत्ति से तुरंत पहले यह उतार-चढ़ाव पूरी तरह से प्राकृतिक लगता है। यह माना जा सकता है कि जैविक विकास बाएं हाथ के प्रोटोकेल के उद्भव से "शुरू" हुआ था।

शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

राज्य शिक्षण संस्थान

नोवगोरोड स्टेट यूनिवर्सिटी के नाम पर रखा गया। यारोस्लाव द वाइज़

विज्ञान और प्राकृतिक संसाधन संकाय

रसायन विज्ञान और पारिस्थितिकी विभाग

पौधों द्वारा कार्बनिक पदार्थों का निर्माण और उपभोग

दिशानिर्देशों का संग्रह

वेलिकि नोवगोरोड

पौधों द्वारा कार्बनिक पदार्थों का निर्माण और खपत: प्रयोगशाला कार्य के लिए दिशानिर्देशों का संग्रह / कुज़मीना आई. ए. द्वारा संकलित - नोवएसयू, वेलिकि नोवगोरोड, 2007. - 12 पी।

दिशानिर्देश विशेषज्ञता 020801.65 - "पारिस्थितिकी" के छात्रों और "सामान्य पारिस्थितिकी" का अध्ययन करने वाले सभी छात्रों के लिए हैं।

कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए - पृथ्वी पर पौधों के बायोमास का आधार - वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के साथ-साथ मिट्टी के खनिजों की भी आवश्यकता होती है। एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उपयोग करके, प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों में कार्बन डाइऑक्साइड को स्थिर किया जाता है। परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन वायुमंडल में छोड़ी जाती है, जो पानी के फोटोलिसिस के दौरान बनती है। यह जैव रासायनिक कार्बन चक्र का पहला चरण है।

प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पृथ्वी पर संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा बहुत अधिक है। हर साल, हरे पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, 100 अरब टन कार्बनिक पदार्थ बनते हैं, जिनमें लगभग 450-1015 किलो कैलोरी सौर ऊर्जा होती है, जो रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित होती है। ये प्रक्रियाएँ इतने बड़े पैमाने की घटनाओं के साथ होती हैं जैसे पौधों द्वारा लगभग 170 बिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण, लगभग 130 बिलियन टन पानी का फोटोकैमिकल अपघटन, जिससे 115 बिलियन टन मुक्त ऑक्सीजन निकलती है।

ऑक्सीजन सभी जीवित प्राणियों के जीवन का आधार है, जो श्वसन के दौरान विभिन्न कार्बनिक यौगिकों को ऑक्सीकरण करने के लिए इसका उपयोग करते हैं; अलग दिखना CO2.यह जैव रासायनिक कार्बन चक्र का दूसरा चरण है, जो जीवित जीवों के कार्बन डाइऑक्साइड कार्य से जुड़ा है। इस मामले में, पहले चरण में ऑक्सीजन की रिहाई दूसरे चरण में इसके अवशोषण से अधिक परिमाण का एक क्रम है, जिसके परिणामस्वरूप, हरे पौधों के कामकाज के दौरान, ऑक्सीजन वातावरण में जमा हो जाती है।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑटोट्रॉफ़्स द्वारा बंधी ऊर्जा बाद में मनुष्यों सहित विभिन्न हेटरोट्रॉफ़्स की महत्वपूर्ण गतिविधि पर खर्च की जाती है, आंशिक रूप से थर्मल ऊर्जा में बदल जाती है, और कई घटकों में संग्रहीत होती है जो जीवमंडल (पौधों और मिट्टी) को बनाते हैं। स्थलीय बायोम में, प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बन सबसे अधिक मजबूती से जंगलों (-11 बिलियन टन प्रति वर्ष), फिर कृषि योग्य भूमि (-4 बिलियन टन), स्टेप्स (-1.1 बिलियन टन), रेगिस्तान (-0.2 बिलियन टन) द्वारा एकत्र किया जाता है। लेकिन अधिकांश कार्बन विश्व महासागर से बंधा है, जो पृथ्वी की सतह का लगभग 70% (प्रति वर्ष 127 बिलियन टन) घेरता है।

ऑटोट्रॉफ़ के परिणामी कार्बनिक पदार्थ विभिन्न हेटरोट्रॉफ़ की खाद्य श्रृंखलाओं में प्रवेश करते हैं और, उनके माध्यम से गुजरते हुए, रूपांतरित होते हैं, द्रव्यमान और ऊर्जा (द्रव्यमान, ऊर्जा के पिरामिड) खो देते हैं, बाद वाले को सभी जीवों की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं पर खर्च किया जाता है जो लिंक के रूप में शामिल होते हैं खाद्य श्रृंखलाओं में, तापीय ऊर्जा के रूप में विश्व अंतरिक्ष में चला जाता है।

विभिन्न जीवित जीवों का कार्बनिक पदार्थ, उनके मरने के बाद, हेटरोट्रॉफ़िक सूक्ष्मजीवों की संपत्ति (भोजन) बन जाता है। सूक्ष्मजीव भोजन, श्वसन और किण्वन की प्रक्रियाओं के माध्यम से कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं। जब कार्बोहाइड्रेट विघटित होते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड बनता है, जो स्थलीय विघटित कार्बनिक पदार्थों के साथ-साथ मिट्टी से भी वायुमंडल में जारी होता है। प्रोटीन के अपघटन से अमोनिया उत्पन्न होता है, जो आंशिक रूप से वायुमंडल में जारी होता है, और मुख्य रूप से नाइट्रीकरण की प्रक्रिया के माध्यम से मिट्टी में नाइट्रोजन भंडार की भरपाई करता है।

कुछ कार्बनिक पदार्थ विघटित नहीं होते, बल्कि एक "आरक्षित निधि" बनाते हैं। प्रागैतिहासिक काल में, कोयला, गैस, शेल का निर्माण इसी प्रकार हुआ था, और वर्तमान में - पीट और मिट्टी का ह्यूमस।

उपरोक्त सभी प्रक्रियाएँ जैव रासायनिक चक्र (कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, सल्फर, आदि) के सबसे महत्वपूर्ण चरणों और चरणों का प्रतिनिधित्व करती हैं। इस प्रकार, अपने चयापचय की प्रक्रिया में जीवित पदार्थ हवा, पानी, मिट्टी की एक निश्चित संरचना के साथ जीवमंडल के अस्तित्व की स्थिरता सुनिश्चित करता है, और मानव हस्तक्षेप के बिना पृथ्वी पारिस्थितिकी तंत्र के इस होमोस्टैसिस को अनिश्चित काल तक बनाए रखा जाएगा।

2 सुरक्षा आवश्यकताएँ

प्रयोग कड़ाई से पद्धति संबंधी दिशानिर्देशों के अनुसार किए जाते हैं। कार्य करते समय, रासायनिक प्रयोगशालाओं के लिए सामान्य सुरक्षा नियमों का पालन किया जाना चाहिए। यदि अभिकर्मक त्वचा या कपड़ों के संपर्क में आते हैं, तो प्रभावित क्षेत्र को तुरंत ढेर सारे पानी से धोना चाहिए।

3 प्रायोगिक भाग

कार्य संख्या 1. प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों की पत्तियों में कार्बनिक पदार्थ के निर्माण का निर्धारण (कार्बन सामग्री के आधार पर)

प्रकाश संश्लेषण पृथ्वी पर पदार्थ और ऊर्जा के संचय की मुख्य प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप सीओ 2और H2Oकार्बनिक पदार्थ बनते हैं (इस सूत्र में ग्लूकोज):

6СО2 + 6Н2О + प्रकाश ऊर्जा → С6Н12О6+ 602t

प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता को मापने का एक तरीका कार्बन सामग्री द्वारा पौधों में कार्बनिक पदार्थ के गठन को निर्धारित करना है, जिसे मिट्टी के लिए विकसित गीले दहन विधि द्वारा ध्यान में रखा जाता है और एफ 3. बोरोडुलिना द्वारा वुडी पौधों के लिए संशोधित किया जाता है।

पत्तियों के नमूने में, कार्बन सामग्री निर्धारित की जाती है, फिर पत्तियों को 2-3 घंटे या उससे अधिक समय तक प्रकाश के संपर्क में रखा जाता है और कार्बन सामग्री फिर से निर्धारित की जाती है। दूसरे और पहले निर्धारण के बीच का अंतर, पत्ती की सतह की प्रति इकाई समय में व्यक्त, गठित कार्बनिक पदार्थ की मात्रा को इंगित करता है।

दहन प्रक्रिया के दौरान, पत्तियों के कार्बन को सल्फ्यूरिक एसिड में पोटेशियम डाइक्रोमेट के 0.4 एन समाधान के साथ ऑक्सीकरण किया जाता है। प्रतिक्रिया निम्नलिखित समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 3СО2

पोटेशियम बाइक्रोमेट की अप्रयुक्त मात्रा मोहर नमक के 0.2 एन समाधान के साथ अनुमापन द्वारा निर्धारित की जाती है:

6FeSO4 ∙ (NH4)2SO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 =

Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O

डाइफेनिलमाइन का एक रंगहीन घोल एक संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है, जो ऑक्सीकरण पर नीले-बैंगनी डाइफेनिलबेंजिडाइन बैंगनी में बदल जाता है। पोटेशियम डाइक्रोमेट डाइफेनिलमाइन को ऑक्सीकरण करता है और मिश्रण लाल-भूरे रंग का हो जाता है। जब मोहर के नमक के साथ अनुमापन किया जाता है, तो हेक्सावलेंट क्रोमियम त्रिसंयोजक क्रोमियम में कम हो जाता है। परिणामस्वरूप, घोल का रंग नीला हो जाता है और अनुमापन के अंत में यह नीला-बैंगनी हो जाता है। जब क्रोमियम का अनुमापन किया जाता है, तो बाद में मोहर का नमक मिलाने से संकेतक का ऑक्सीकृत रूप कम (रंगहीन) में बदल जाता है; एक हरा रंग दिखाई देता है, जो त्रिसंयोजक क्रोमियम आयनों द्वारा समाधान को दिया जाता है। प्रतिक्रिया के दौरान दिखाई देने वाले फेरिक आयरन आयनों के कारण नीले-बैंगनी रंग का हरे रंग में स्पष्ट संक्रमण बाधित होता है। अनुमापन प्रतिक्रिया के अंत को स्पष्ट करने के लिए, इसे ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड की उपस्थिति में किया जाता है, जो Fe3+ आयनों को एक रंगहीन जटिल आयन 3 में बांधता है और डिफेनिलमाइन को ऑक्सीकरण से बचाता है।

उपकरण, अभिकर्मक, सामग्री:

1) 250 मिलीलीटर शंक्वाकार फ्लास्क; 2) 100 मिलीलीटर की गर्मी प्रतिरोधी शंक्वाकार फ्लास्क; 3) रिफ्लक्स कंडेनसर के रूप में उपयोग किए जाने वाले छोटे ग्लास फ़नल; 4) ब्यूरेट्स; 5) पोटेशियम डाइक्रोमेट का 0.4 एन घोल (पतला सल्फ्यूरिक एसिड (1:1) में); 6) मोहर नमक का 0.2 एन घोल; 7) डिफेनिलमाइन; 8) 85% फॉस्फोरिक एसिड; 9) 1 सेमी व्यास वाली डिस्क को खटखटाने के लिए एक प्लग ड्रिल या अन्य उपकरण; 10) स्नातक सिलेंडर; 11) सममित चौड़ी और पतली पत्ती वाले ब्लेड वाले वनस्पति पौधे (जेरेनियम, फुकिया, वुडी पौधों की पत्तियां)।

प्रगति

एक वनस्पति पौधे की पत्ती को मुख्य शिरा के साथ दो हिस्सों में विभाजित किया जाता है और 1 सेमी व्यास वाले 3 डिस्क को कॉर्क ड्रिल का उपयोग करके उनमें से एक पर काटा जाता है, जो एक शंक्वाकार गर्मी प्रतिरोधी फ्लास्क के नीचे रखा जाता है। 100 मिलीलीटर का, जिसमें K2Cr2O7 का 0.4 N घोल का 10 मिलीलीटर डाला जाता है। . फ्लास्क को टोंटी के साथ एक छोटे फ़नल के साथ बंद कर दिया जाता है और धूआं हुड में एक बंद सर्पिल के साथ एक इलेक्ट्रिक स्टोव पर रखा जाता है। जब घोल उबल जाए, तो 5 मिनट तक हल्का उबाल लें, कभी-कभी फ्लास्क को गोलाकार गति में हल्के से हिलाएं ताकि डिस्क अच्छी तरह से तरल से ढक जाए। फ्लास्क के शीर्ष पर (गर्दन को ढके बिना) मोटे कागज की कई परतों से बना एक बेल्ट लगाया जाता है, जो फ्लास्क की सामग्री को हिलाते समय और इसे पुन: व्यवस्थित करते समय आपके हाथों को जलने से बचाएगा।

फिर फ्लास्क को गर्मी से हटा दिया जाता है, सिरेमिक टाइल पर रखा जाता है और ठंडा किया जाता है। तरल का रंग भूरा होना चाहिए। यदि इसका रंग हरा है, तो यह कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के लिए लिए गए पोटेशियम बाइक्रोमेट की अपर्याप्त मात्रा को इंगित करता है। इस मामले में, निर्धारण को अधिक अभिकर्मक या कम कटौती के साथ दोहराया जाना चाहिए।

ठंडे घोल में कई चरणों में छोटे भागों में 150 मिलीलीटर आसुत जल मिलाया जाता है, फिर इस तरल को धीरे-धीरे 250 मिलीलीटर फ्लास्क में डाला जाता है, जिसमें 85% ऑर्थोफोस्फोरिक एसिड के 3 मिलीलीटर और डिफेनिलमाइन की 10 बूंदें डाली जाती हैं। सामग्री को हिलाएं और 0.2 एन मोहर के नमक समाधान के साथ अनुमापन करें।

उसी समय, उपरोक्त सभी कार्यों को ध्यान से देखते हुए, एक नियंत्रण निर्धारण (संयंत्र सामग्री के बिना) किया जाता है। मोहर का नमक अपना अनुमापांक अपेक्षाकृत तेज़ी से खो देता है, इसलिए निर्धारण शुरू करने से पहले समाधान की समय-समय पर जाँच की जानी चाहिए।

पत्ती की सतह के 1 dm2 में निहित कार्बनिक पदार्थ कार्बन की मात्रा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

ए नियंत्रण समाधान के अनुमापन के लिए उपयोग की जाने वाली एमएल में मोहर के नमक की मात्रा है;

बी प्रायोगिक समाधान के अनुमापन के लिए उपयोग किए जाने वाले एमएल में मोहर के नमक की मात्रा है;

k - मोहर के नमक अनुमापांक में सुधार;

0,6 - मोहर नमक के बिल्कुल 0.2 एन घोल के 1 मिलीलीटर के अनुरूप मिलीग्राम कार्बन;

एस - कटिंग का क्षेत्र, सेमी2।

परिणाम रिकॉर्डिंग योजना

कार्बन की मात्रा की गणना का उदाहरण:

1. प्रयोग की शुरुआत में:

ए = 19 मिली, बी = 9 मिली, के = 1, एस = πr2∙3 = (3.14 ∙ 12) ∙ 3 = 9.4 सेमी2

हाइड्रोजन" href=”/text/category/vodorod/” rel=”bookmark”>हाइड्रोजन कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और नाइट्रोजन ऑक्साइड के रूप में वाष्पशील होता है। शेष गैर-वाष्पशील अवशेष (राख) में राख नामक तत्व होते हैं। के बीच का अंतर संपूर्ण सूखे नमूने का द्रव्यमान और राख अवशेष कार्बनिक पदार्थ का द्रव्यमान है।

1) विश्लेषणात्मक या सटीक तकनीकी रासायनिक संतुलन; 2) मफल भट्टी; 3) क्रूसिबल चिमटा; 4) एक बंद सर्पिल के साथ इलेक्ट्रिक स्टोव; 5) चीनी मिट्टी के क्रूसिबल या वाष्पीकरण कप; 6) विच्छेदन सुइयाँ; 7) शुष्कक; 8) शराब; 9) आसुत जल; 10) कैल्शियम क्लोराइड; 11) लकड़ी के छिलके, कुचली हुई छाल, पत्तियाँ, धरण युक्त मिट्टी, बिल्कुल सूखे द्रव्यमान में सुखाई गई।

प्रगति

औसत नमूना विधि द्वारा चुने गए लकड़ी, छाल, पत्तियों, साथ ही मिट्टी (3-6 ग्राम या अधिक) के सूखे और कुचले हुए नमूनों को ट्रेसिंग पेपर पर 0.01 ग्राम तक तौला जाता है। उन्हें कैलक्लाइंड और तौले हुए चीनी मिट्टी के क्रूसिबल या वाष्पीकरण व्यंजन (व्यास में 5-7 सेमी) में रखा जाता है, जो फेरिक क्लोराइड के 1% समाधान से भरा होता है, जो गर्म होने पर भूरा हो जाता है और गर्म होने पर गायब नहीं होता है। कार्बनिक पदार्थ वाले क्रूसिबल को धूआं हुड में गर्म इलेक्ट्रिक स्टोव पर रखा जाता है और जलने और काले धुएं के गायब होने तक गर्म किया जाता है। इसके अलावा, यदि बड़ी मात्रा में पादप सामग्री है, तो इसे पहले से तौले गए नमूने से पूरक किया जा सकता है।

फिर क्रूसिबल को 400-450 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर मफल भट्टी में रखा जाता है और 20-25 मिनट तक जलाया जाता है जब तक कि राख ग्रे-सफेद न हो जाए। उच्च कैल्सिनेशन तापमान पर सल्फर, फास्फोरस, पोटेशियम और सोडियम की महत्वपूर्ण हानि हो सकती है। सिलिकिक एसिड के साथ संलयन भी हो सकता है, जिससे पूर्ण राख बनने से रोका जा सकता है। इस मामले में, कैल्सीनेशन रोक दिया जाता है, क्रूसिबल को ठंडा किया जाता है और गर्म आसुत जल की कुछ बूंदें इसमें डाली जाती हैं; हॉटप्लेट पर सुखाएं और कैल्सीनिंग जारी रखें।

निम्नलिखित राख रंग विकल्प संभव हैं: लाल-भूरा (नमूने में लौह ऑक्साइड की उच्च सामग्री के साथ), हरा (मैंगनीज की उपस्थिति में), भूरा-सफेद।

मफल भट्टी की अनुपस्थिति में, कर्षण के तहत इलेक्ट्रिक स्टोव पर शैक्षिक उद्देश्यों के लिए दहन किया जा सकता है। उच्च तापमान बनाने के लिए, टाइल को टाइल शीट से 5-7 सेमी ऊंचे किनारे के रूप में लोहे की शीट से बारीकी से संरक्षित करना आवश्यक है, और शीर्ष पर एस्बेस्टस के एक टुकड़े के साथ इसे कवर करना भी आवश्यक है। दहन 30-40 मिनट तक रहता है। जलते समय, सामग्री को समय-समय पर विच्छेदन सुई से हिलाना आवश्यक है। सफेद राख को भी भस्म किया जाता है।

धीमी गति से जलने की स्थिति में, ठंडी क्रूसिबल में थोड़ी मात्रा में अल्कोहल डाला जाता है और आग लगा दी जाती है। राख में कोई ध्यान देने योग्य काले कोयले के कण नहीं होने चाहिए। अन्यथा, नमूनों को 1 मिलीलीटर आसुत जल से उपचारित किया जाता है, हिलाया जाता है और कैल्सीनेशन दोहराया जाता है।

दहन पूरा होने के बाद, क्रूसिबल को एक ढक्कन वाले डेसीकेटर में ठंडा किया जाता है और तौला जाता है।

स्टेटमेंट" href=”/text/category/vedomostmz/” rel=”bookmark”>बोर्ड पर स्टेटमेंट तैयार किया गया है।

परिणाम रिकॉर्डिंग योजना

पृथ्वी पर जीवित जीवों के किसी भी समुदाय की विशेषता उसकी उत्पादकता और स्थिरता है। उत्पादकता को, विशेष रूप से, प्रकाश संश्लेषण और श्वसन जैसी प्रमुख प्रक्रियाओं के दौरान कार्बनिक पदार्थों के संचय और खपत के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। पहली प्रक्रिया में, कार्बनिक पदार्थ को ऑक्सीजन की रिहाई के साथ कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से संश्लेषित किया जाता है, दूसरे में यह ऑक्सीजन के अवशोषण के साथ कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाली ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के कारण विघटित हो जाता है। विभिन्न पौधों में इन प्रक्रियाओं के बीच संबंध में बहुत भिन्नता होती है। हाँ क्यों सी 4पौधों (मकई, ज्वार, गन्ना, मैंग्रोव) में कम प्रकाश श्वसन के साथ प्रकाश संश्लेषण की उच्च तीव्रता होती है, जो तुलना में उनकी उच्च उत्पादकता सुनिश्चित करती है। सी 3पौधे (गेहूं, चावल)।

सी3 - पौधे। ये पृथ्वी पर पाए जाने वाले अधिकांश पौधे हैं सी 3- प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड को स्थिर करने का एक तरीका, जिसके परिणामस्वरूप तीन-कार्बन यौगिक (ग्लूकोज, आदि) बनते हैं। ये मुख्य रूप से समशीतोष्ण अक्षांशों के पौधे हैं जिनका अधिकतम तापमान +20...+25°C और अधिकतम तापमान +35...+45°C होता है।

सी4 -पौधे। ये वे हैं जिनके निर्धारण उत्पाद हैं सीओ 2चार-कार्बन कार्बनिक अम्ल और अमीनो एसिड हैं। इसमें मुख्य रूप से उष्णकटिबंधीय पौधे (मकई, ज्वार, गन्ना, मैंग्रोव) शामिल हैं। सी 4- निर्धारण पथ सीओ 2अब यह 18 परिवारों और 196 जेनेरा की 943 प्रजातियों में पाया जाता है, जिनमें समशीतोष्ण अक्षांशों के कई अनाज पौधे भी शामिल हैं। ये पौधे प्रकाश संश्लेषण की बहुत उच्च तीव्रता से प्रतिष्ठित हैं और उच्च तापमान सहन कर सकते हैं (उनका इष्टतम तापमान +35...+45°C, अधिकतम +45...+60°C है)। वे गर्म परिस्थितियों के लिए बहुत अनुकूलित हैं, पानी का कुशलतापूर्वक उपयोग करते हैं, तनाव को अच्छी तरह से सहन करते हैं - सूखा, लवणता, और सभी शारीरिक प्रक्रियाओं की बढ़ी हुई तीव्रता की विशेषता रखते हैं, जो उनकी बहुत उच्च जैविक और आर्थिक उत्पादकता को निर्धारित करता है।

एरोबिक श्वसन (ऑक्सीजन की भागीदारी के साथ) प्रकाश संश्लेषण की विपरीत प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, कोशिकाओं में संश्लेषित कार्बनिक पदार्थ (सुक्रोज, कार्बनिक और फैटी एसिड) विघटित हो जाते हैं, जिससे ऊर्जा निकलती है:

С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + ऊर्जा

सभी पौधे और जानवर श्वसन के माध्यम से अपने महत्वपूर्ण कार्यों को बनाए रखने के लिए ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

पौधों की श्वसन दर निर्धारित करने की विधि पौधों द्वारा छोड़े गए कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को ध्यान में रखने पर आधारित है, जिसे बैराइट द्वारा अवशोषित किया जाता है:

Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O

अतिरिक्त बैराइट जिसके साथ कोई प्रतिक्रिया नहीं हुई है CO2,हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ अनुमापन:

Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + H2O

उपकरण, अभिकर्मक, सामग्री

1) 250 मिलीलीटर की क्षमता वाले चौड़ी गर्दन वाले शंक्वाकार फ्लास्क; 2) ड्रिल किए गए छेद वाले रबर प्लग जिसमें एक ग्लास ट्यूब डाली जाती है; 12-15 सेमी लंबा एक पतला तार ट्यूब में खींचा जाता है; 3) तकनीकी रासायनिक तराजू; 4) वजन; 5) काला अपारदर्शी कागज; 6) बीए(ओएच)2 घोल के साथ ब्यूरेट और शीर्ष पर एक स्टॉपर जिसमें सोडा लाइम के साथ एक ट्यूब डाली जाती है; 7) Ba(OH)2 का 0.1 N घोल; 8) 0.1 एन एचसीआई समाधान; 9) एक ड्रॉपर में 1% फिनोलफथेलिन घोल; 10) हरी पत्तियाँ, ताज़ी जंगल से चुनी हुई या इनडोर पौधों की पत्तियाँ।

प्रगति

5-8 ग्राम हरे, ताजे तोड़े गए पौधों के पत्तों को एक तकनीकी रासायनिक पैमाने पर डंठलों के साथ तौला जाता है, डंठलों को एक तार के एक सिरे से बांधा जाता है, जिसे कॉर्क में छेद के माध्यम से खींचा जाता है (चित्र 1)।

चावल। 1. श्वसन तीव्रता निर्धारित करने के लिए स्थापित फ्लास्क:

1 - तार, 2 - ग्लास ट्यूब, 3 - रबर स्टॉपर, 4 - पत्तों का गुच्छा, 5 - बैराइट।

यह अनुशंसा की जाती है कि आप पहले सामग्री को फ्लास्क में कम करके और फ्लास्क को स्टॉपर से बंद करके एक परीक्षण स्थापना करें। सुनिश्चित करें कि स्टॉपर फ्लास्क को कसकर कवर करता है, पत्तियों का गुच्छा फ्लास्क के ऊपरी भाग में स्थित है, और बैराइट और गुच्छा के बीच की दूरी काफी बड़ी है। फ्लास्क, स्टॉपर और ट्यूब के बीच के सभी छेदों को प्लास्टिसिन से सील करने और ट्यूब से तार के शीर्ष निकास पर पन्नी के एक टुकड़े के साथ सिस्टम को इन्सुलेट करने की सिफारिश की जाती है।

0.1 N Ba(OH)2 घोल के 10 मिलीलीटर को ब्यूरेट से परीक्षण फ्लास्क में डाला जाता है, सामग्री को उपरोक्त विधि का उपयोग करके रखा और अलग किया जाता है। नियंत्रण (पौधों के बिना) 2-3 बार में किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण और सभी फ्लास्क की पहचान को बाहर करने के लिए सभी फ्लास्क को काले अपारदर्शी कागज से ढक दिया जाता है, प्रयोग का प्रारंभ समय नोट किया जाता है, जो 1 घंटे तक चलता है। प्रयोग के दौरान, बनने वाली BaCO3 फिल्म को नष्ट करने के लिए फ्लास्क को समय-समय पर धीरे से हिलाया जाना चाहिए बैराइट की सतह पर और CO2 के पूर्ण अवशोषण को रोकता है।

एक घंटे के बाद, स्टॉपर को थोड़ा सा खोलें और पत्तियों सहित तार को जल्दी से खींचकर फ्लास्क से सामग्री को हटा दें। ट्यूब के शीर्ष को फ़ॉइल से इन्सुलेट करते हुए तुरंत स्टॉपर को बंद कर दें। अनुमापन से पहले, प्रत्येक फ्लास्क में फिनोलफथेलिन की 2-3 बूंदें डालें: घोल लाल रंग का हो जाता है। 0.1 एन एचसीएल के साथ मुक्त बैराइट का अनुमापन करें। इस मामले में, नियंत्रण फ्लास्क को पहले शीर्षक दिया जाता है। औसत लें और फिर प्रयोगात्मक फ्लास्क का अनुमापन करें। समाधानों का तब तक सावधानीपूर्वक शीर्षक दिया जाना चाहिए जब तक कि उनका रंग फीका न पड़ जाए। परिणामों को एक तालिका में (बोर्ड पर और अपनी नोटबुक में) लिखें।

अंतिम उत्पाद" href='/text/category/konechnij_produkt/' rel='bookmark'>अंतिम उत्पाद

सबसे सरल यौगिकों में कार्बनिक पदार्थों के अपघटन का दूसरा रूप मिट्टी और पानी में सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाएं हैं, जिसके परिणामस्वरूप मिट्टी के ह्यूमस और अर्ध-विघटित कार्बनिक पदार्थों (सैप्रोपेल, आदि) के विभिन्न निचले तलछट का निर्माण होता है। इन प्रक्रियाओं में मुख्य नाइट्रोजन और कार्बन युक्त कार्बनिक पदार्थों के सैप्रोफाइट्स द्वारा जैविक अपघटन है, जो प्राकृतिक चक्रों में इन तत्वों के चक्र का एक अभिन्न अंग है। अमोनिफ़ायर बैक्टीरिया पौधों और जानवरों के अवशेषों के साथ-साथ अन्य सूक्ष्मजीवों (नाइट्रोजन फिक्सर सहित), यूरिया, चिटिन और न्यूक्लिक एसिड से प्रोटीन को खनिज करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अमोनिया (एनएच 3) का निर्माण होता है। सल्फर युक्त पौधे और पशु प्रोटीन भी विघटित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S) बनता है। सूक्ष्मजीवों के अपशिष्ट उत्पाद इंडोल यौगिक होते हैं, जो विकास उत्तेजक के रूप में कार्य करते हैं। सबसे प्रसिद्ध β-इंडोलिलैसिटिक एसिड या हेटरोआक्सिन है। इंडोलिक पदार्थ अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन से बनते हैं।

कार्बनिक पदार्थों को सरल यौगिकों में विघटित करने की प्रक्रिया एंजाइमेटिक होती है। अमोनीकरण का अंतिम चरण पौधों के लिए उपलब्ध अमोनियम लवण है।

उपकरण, अभिकर्मक, सामग्री

1) तकनीकी रासायनिक तराजू; 2) थर्मोस्टेट; 3) टेस्ट ट्यूब; 4) कपास प्लग; 5) बीकर; 6) पेट्री डिश; 7) NaHCO3;8) 5% PbNO3 या Pb(CH3COO)2; 9) साल्कोवस्की अभिकर्मक; 10) एर्लिच का अभिकर्मक; 11) निनहाइड्रिन अभिकर्मक; 12) नेस्लर का अभिकर्मक; 13) धरण मिट्टी; 14) ताजा ल्यूपिन पत्तियां या अन्य फलियों की सूखी पत्तियां; 15) मछली, मांस भोजन या मांस के टुकड़े, मछली।

प्रगति

A. पशु प्रोटीन का अमोनीकरण

a) एक परखनली में 0.5-1 ग्राम ताजी मछली या मांस का एक छोटा टुकड़ा रखें। परखनली के आधे आयतन में 25-50 मिलीग्राम जमा हुआ पानी डालें NaHCO3 (स्केलपेल की नोक पर) पर्यावरण को बेअसर करने के लिए, जो अमोनिफ़ायर्स की गतिविधि को अनुकूल बनाता है (पीएच = 7 और उससे अधिक पर एक तटस्थ या थोड़ा क्षारीय वातावरण उनके लिए अनुकूल है)। माध्यम में अमोनिफ़ायर डालने के लिए ह्यूमस मिट्टी की एक छोटी सी गांठ डालें, टेस्ट ट्यूब की सामग्री को मिलाएं, टेस्ट ट्यूब को कॉटन स्टॉपर से प्लग करें, पहले स्टॉपर और टेस्ट ट्यूब के बीच लेड पेपर का एक टुकड़ा सुरक्षित रखें (चित्र 2)। ) ताकि यह घोल को न छुए। टेस्ट ट्यूब से गैस को बाहर निकलने से रोकने के लिए प्रत्येक टेस्ट ट्यूब को शीर्ष पर पन्नी से लपेटें। सभी चीज़ों को 7-14 दिनों के लिए 25-30°C पर थर्मोस्टेट में रखें।

चावल। 2. प्रोटीन अमोनीकरण निर्धारित करने के लिए स्थापित टेस्ट ट्यूब: 1 - टेस्ट ट्यूब; 2 - कपास प्लग; 3 - लीड पेपर; 4 - बुधवार.

यह प्रयोग एक खड़े जलाशय (उदाहरण के लिए, एक तालाब) के जलीय वातावरण में कार्बनिक अवशेषों के अपघटन का अनुकरण करता है, जिसमें आसन्न खेतों से मिट्टी के कणों को धोया जा सकता है।

बी) एक गिलास में ह्यूमस मिट्टी डालें, जमा हुआ पानी डालें, मांस का एक छोटा टुकड़ा मिट्टी में गाड़ दें, मिट्टी और गिलास के किनारे के बीच लेड पेपर को मजबूत करें, पेट्री डिश (नीचे की ओर) के साथ सिस्टम को बंद करें, डालें एक या दो सप्ताह के लिए 25-30 डिग्री सेल्सियस पर थर्मोस्टेट में।

यह प्रयोग मिट्टी में कार्बनिक अवशेषों (कीड़े, विभिन्न मिट्टी के जानवर) के अपघटन का अनुकरण करता है।

बी. पौधों के अवशेषों का अमोनीकरण

100 मिलीलीटर के बीकर में ह्यूमस मिट्टी भरकर और पतझड़ में गमले में लगाए गए बारहमासी ल्यूपिन, मटर और फलियों के हरे तनों और पत्तियों के कई टुकड़े गाड़कर मिट्टी में हरे उर्वरक के अपघटन की निगरानी करें। आप गर्मियों में काटी गई फलियों के सूखे हिस्सों को पानी में उबालकर उपयोग कर सकते हैं। गिलासों को पेट्री डिश के ढक्कन से ढँक दें, एक से दो सप्ताह के लिए 25-30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर थर्मोस्टेट में रखें, प्रयोग के दौरान मिट्टी की नमी सामान्य बनाए रखें (पूर्ण नमी क्षमता का 60%), इसे ज़्यादा गीला किए बिना .

कार्य संख्या 4 की निरंतरता (7-14 दिनों में पूर्ण)

ए) टेस्ट ट्यूब से कल्चर सॉल्यूशन का हिस्सा फ़िल्टर करें जिसमें पशु प्रोटीन का अपघटन हुआ। खराब गंध वाले उत्पादों (हाइड्रोजन सल्फाइड - सड़े हुए अंडे की गंध, इंडोल यौगिक, आदि) के निर्माण पर ध्यान दें।

1 मिलीलीटर कल्चर घोल में नेस्लर अभिकर्मक की 2-3 बूंदें मिलाकर अमोनिया के निर्माण का पता लगाएं। ऐसा करने के लिए, सफेद कागज की शीट या चीनी मिट्टी के कप पर रखे वॉच ग्लास का उपयोग करना सुविधाजनक है। घोल का पीला होना प्रोटीन के विनाश के दौरान बनने वाले अमोनिया की उपस्थिति को इंगित करता है।

घोल के ऊपर लेड पेपर को काला करके या घोल में डालते समय हाइड्रोजन सल्फाइड की उपस्थिति का पता लगाएं।

कल्चर सॉल्यूशन को खींचे गए टोंटी वाले माइक्रोपिपेट (एक बिंदु पर 10-20 बूंदें) के साथ फिल्टर या क्रोमैटोग्राफिक पेपर पर डालें, इसे पंखे पर सुखाएं, साल्कोवस्की, एर्लिच या निनहाइड्रिन अभिकर्मक में डालें। चूल्हे पर गरम करें. साल्कोव्स्की के अभिकर्मक के साथ इंडोल यौगिक इंडोल उत्पाद की संरचना के आधार पर नीला, लाल, लाल रंग देते हैं (ऑक्सिन इंडोलएसिटिक एसिड लाल रंग देता है)। एर्लिच का अभिकर्मक इंडोल डेरिवेटिव के साथ बैंगनी रंग देता है। निनहाइड्रिन अभिकर्मक अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन (इंडोल ऑक्सिन का एक अग्रदूत) की प्रतिक्रिया है। गर्म करने पर यह नीला हो जाता है।

ख) मांस या मछली के एक टुकड़े को टुकड़े के पास की मिट्टी सहित मिट्टी से हटा दें, इसे एक गिलास में रखें, थोड़ा पानी डालें, कांच की छड़ से मैश करें, हिलाएं, छान लें। उपरोक्त विधियों का उपयोग करके निस्पंद में अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड और इंडोल पदार्थों का निर्धारण करें। जब मृत जानवर सड़ जाते हैं तो मिट्टी में भी इसी तरह की प्रक्रियाएँ होती हैं।

ग) ल्यूपिन हरे द्रव्यमान के आधे-विघटित तनों को मिट्टी से हटा दें, उन्हें मिट्टी से साफ करें और थोड़ी मात्रा में पानी के साथ पीस लें। घोल के 1-2 मिलीलीटर को फ़िल्टर करें और पौधों के प्रोटीन के खनिजकरण (नेस्लर के अभिकर्मक के साथ) के दौरान निकलने वाले अमोनिया नाइट्रोजन का परीक्षण करें। इसी तरह की प्रक्रियाएँ मिट्टी में तब होती हैं जब हरी खाद या खाद, पीट, सैप्रोपेल आदि के रूप में जैविक अवशेषों की जुताई की जाती है।

हाइड्रोजन सल्फाइड, इंडोल पदार्थ, ट्रिप्टोफैन की उपस्थिति निर्धारित करें।

घ) एक परखनली से कल्चर तरल की एक बूंद जहां पशु प्रोटीन का अपघटन होता है, उसे कांच की स्लाइड पर रखें और 600 के आवर्धन पर माइक्रोस्कोप के नीचे इसकी जांच करें। कई सूक्ष्मजीवों का पता लगाया जाता है जो कार्बनिक पदार्थों के अपघटन का कारण बनते हैं। वे अक्सर जोर-जोर से चलते हैं और कीड़े की तरह झुक जाते हैं।

परिचय। 3

2 सुरक्षा आवश्यकताएँ. 4

3 प्रायोगिक भाग. 4

कार्य संख्या 1. प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों की पत्तियों में कार्बनिक पदार्थ के निर्माण का निर्धारण (कार्बन सामग्री के आधार पर) 4

कार्य संख्या 2. पादप बायोमास और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों के संचय का निर्धारण। 8

कार्य क्रमांक 3. श्वसन के दौरान पौधों द्वारा कार्बनिक पदार्थ की खपत का निर्धारण 11

कार्य संख्या 4. कुछ अंतिम उत्पादों के निर्धारण के साथ पानी और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों का अपघटन। 14

हेटरोट्रॉफ़िक परिकल्पना की मुख्य धारणाओं में से एक यह है कि जीवन का उद्भव कार्बनिक अणुओं के संचय से पहले हुआ था। आज हम उन सभी अणुओं को कार्बनिक अणु कहते हैं जिनमें कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं। हम अणुओं को कार्बनिक भी कहते हैं क्योंकि मूल रूप से यह माना जाता था कि इस प्रकार के यौगिकों को केवल जीवित जीवों द्वारा ही संश्लेषित किया जा सकता है।

हालाँकि, 1828 में वापस रसायनज्ञों ने अकार्बनिक पदार्थों से यूरिया का संश्लेषण करना सीखा। यूरिया एक कार्बनिक यौगिक है जो कई जानवरों के मूत्र में उत्सर्जित होता है। जब तक इसे प्रयोगशाला में संश्लेषित नहीं किया जा सका तब तक जीवित जीवों को यूरिया का एकमात्र स्रोत माना जाता था। प्रयोगशाला की स्थितियाँ जिनमें रसायनज्ञों द्वारा कार्बनिक यौगिक प्राप्त किए गए थे, जाहिरा तौर पर, कुछ हद तक, पृथ्वी के अस्तित्व के प्रारंभिक काल में पर्यावरणीय परिस्थितियों की नकल करते हैं। हेटरोट्रॉफ़िक परिकल्पना के लेखकों के अनुसार, ये स्थितियाँ ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और कार्बन परमाणुओं से कार्बनिक यौगिकों के निर्माण का कारण बन सकती हैं।

शिकागो विश्वविद्यालय में कार्यरत नोबेल पुरस्कार विजेता हेरोल्ड उरे, पृथ्वी के अस्तित्व के प्रारंभिक काल में रासायनिक यौगिकों के विकास में रुचि रखने लगे। उन्होंने अपने एक छात्र स्टेनली मिलर से इस समस्या पर चर्चा की। मई 1953 में, मिलर ने "प्रारंभिक काल में पृथ्वी पर मौजूद स्थितियों के समान अमीनो एसिड का गठन" शीर्षक से एक लेख प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने संकेत दिया कि ए.आई. ओपरिन इस विचार को व्यक्त करने वाले पहले व्यक्ति थे कि जीवन का आधार, कार्बनिक यौगिक, उस अवधि के दौरान बने थे जब पृथ्वी के वायुमंडल में मीथेन, अमोनिया, पानी और हाइड्रोजन थे, न कि कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और पानी। हाल ही में यूरे और बर्नाल के रोबोट में इस विचार की पुष्टि की गई।

इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, एक विशेष रूप से निर्मित उपकरण में, गैसों CH4, NH3, H2O और H2 के मिश्रण को पाइपों की एक प्रणाली के माध्यम से पारित किया गया था, और एक निश्चित समय पर एक विद्युत निर्वहन बनाया गया था। परिणामी मिश्रण में अमीनो एसिड की सामग्री निर्धारित की गई थी।

मिलर द्वारा डिज़ाइन किए गए मीथेन, हाइड्रोजन और अमोनिया से भरे एक वायुरोधी उपकरण के माध्यम से एक विद्युत निर्वहन पारित किया गया था। जल वाष्प उपकरण के मुख्य भाग से जुड़े एक विशेष उपकरण से आया। उपकरण से गुज़रने वाली भाप ठंडी हो गई और बारिश के रूप में संघनित हो गई। इस प्रकार, प्रयोगशाला ने आदिम पृथ्वी के वातावरण में मौजूद स्थितियों को काफी सटीक रूप से पुन: प्रस्तुत किया। इनमें गर्मी, बारिश और प्रकाश की संक्षिप्त चमक शामिल हैं। एक सप्ताह बाद, मिलर ने उस गैस का विश्लेषण किया जो प्रायोगिक परिस्थितियों में थी। उन्होंने पाया कि पहले रंगहीन तरल पदार्थ लाल हो गया था।

रासायनिक विश्लेषण से पता चला कि तरल में कुछ यौगिक दिखाई दिए जो प्रयोग की शुरुआत में मौजूद नहीं थे। कुछ गैस अणुओं के परमाणुओं ने नए और अधिक जटिल कार्बनिक अणुओं का निर्माण करने के लिए पुनर्संयोजन किया। तरल में यौगिकों का विश्लेषण करके, मिलर ने पाया कि अमीनो एसिड के रूप में जाने जाने वाले कार्बनिक अणु वहां बने थे। अमीनो एसिड कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं से बने होते हैं।

प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ चार रासायनिक बंधन बनाने में सक्षम है। मिलर के प्रयोगों से संकेत मिलता है कि पृथ्वी के अस्तित्व के प्रारंभिक काल में इसके वायुमंडल में भी इसी तरह की प्रक्रियाएँ हो सकती थीं। इन प्रयोगों ने हेटरोट्रॉफ़िक परिकल्पना की महत्वपूर्ण पुष्टि प्रदान की।

आइए शुरू से ही अपने आप को एक सख्त ढांचे में न बांधें और जितना संभव हो सके इस शब्द का वर्णन करें: कार्बनिक पदार्थों (उदाहरण के लिए, प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट) के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया एक प्रतिक्रिया है जिसके परिणामस्वरूप एक प्रतिक्रिया होती है। ऑक्सीजन की मात्रा में वृद्धि (O2) और हाइड्रोजन की मात्रा में कमी (H2)।

कार्बनिक पदार्थ विभिन्न रासायनिक यौगिक होते हैं जिनमें (C) होता है। अपवाद हैं कार्बोनिक एसिड (H2CO3), कार्बाइड (उदाहरण के लिए, कार्बोरंडम SiC, सीमेंटाइट Fe3C), कार्बोनेट (उदाहरण के लिए, कैल्साइट CaCO3, मैग्नेसाइट MgCO3), कार्बन ऑक्साइड, साइनाइड (जैसे KCN, AgCN)। कार्बनिक पदार्थ सबसे प्रसिद्ध ऑक्सीकरण एजेंट, ऑक्सीजन O2 के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे पानी H2O और कार्बन डाइऑक्साइड CO2 बनता है।

कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया

यदि हम तार्किक रूप से सोचें, तो चूंकि पूर्ण ऑक्सीकरण की प्रक्रिया दहन है, तो अपूर्ण ऑक्सीकरण की प्रक्रिया कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण है, क्योंकि इस तरह के प्रभाव से पदार्थ प्रज्वलित नहीं होता है, बल्कि केवल इसे गर्म करता है (एक की रिहाई के साथ) एटीपी - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट - और गर्मी क्यू के रूप में ऊर्जा की एक निश्चित मात्रा)।

कार्बनिक ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया बहुत जटिल नहीं है, इसलिए वे रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम की शुरुआत में इसका विश्लेषण करना शुरू कर देते हैं, और छात्र जल्दी से जानकारी सीख लेते हैं, यदि, निश्चित रूप से, वे कम से कम कुछ प्रयास करते हैं। हम पहले ही जान चुके हैं कि यह प्रक्रिया क्या है, और अब हमें मामले के मूल में जाना होगा। तो, प्रतिक्रिया कैसे आगे बढ़ती है और यह क्या है?

कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण एक प्रकार का संक्रमण है, यौगिकों के एक वर्ग का दूसरे वर्ग में परिवर्तन। उदाहरण के लिए, पूरी प्रक्रिया एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण और एक असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में इसके परिवर्तन से शुरू होती है, फिर परिणामी पदार्थ को अल्कोहल बनाने के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है; अल्कोहल, बदले में, एक एल्डिहाइड बनाता है, और एक कार्बोक्जिलिक एसिड एल्डिहाइड से "बहता" है। पूरी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, हमें कार्बन डाइऑक्साइड (समीकरण लिखते समय, संबंधित तीर लगाना न भूलें) और पानी प्राप्त होता है।

यह एक ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया है, और ज्यादातर मामलों में कार्बनिक पदार्थ कम करने वाले गुण प्रदर्शित करते हैं, लेकिन स्वयं ऑक्सीकृत होते हैं। इसमें शामिल प्रत्येक तत्व का अपना वर्गीकरण होता है - यह या तो एक कम करने वाला एजेंट है या ऑक्सीकरण एजेंट है, और हम ओआरआर के परिणाम के आधार पर नाम देते हैं।

कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण करने की क्षमता

अब हम जानते हैं कि रेडॉक्स प्रतिक्रिया (रेडॉक्स प्रतिक्रिया) की प्रक्रिया में एक ऑक्सीकरण एजेंट शामिल होता है, जो इलेक्ट्रॉन लेता है और उस पर नकारात्मक चार्ज होता है, और एक कम करने वाला एजेंट होता है, जो इलेक्ट्रॉन दान करता है और उस पर सकारात्मक चार्ज होता है। हालाँकि, प्रत्येक पदार्थ उस प्रक्रिया में प्रवेश नहीं कर सकता जिस पर हम विचार कर रहे हैं। इसे समझना आसान बनाने के लिए आइए कुछ बिंदुओं पर नजर डालते हैं।

यौगिक ऑक्सीकरण नहीं करते:

• अल्केन्स - अन्यथा पैराफिन या संतृप्त हाइड्रोकार्बन के रूप में जाना जाता है (उदाहरण के लिए, सूत्र CH4 के साथ मीथेन);
• एरेनास सुगंधित कार्बनिक यौगिक हैं। उनमें से, बेंजीन का ऑक्सीकरण नहीं होता है (सैद्धांतिक रूप से, इस प्रतिक्रिया को अंजाम दिया जा सकता है, लेकिन कई लंबे चरणों के माध्यम से; बेंजीन को स्वतंत्र रूप से ऑक्सीकरण नहीं किया जा सकता है);
• तृतीयक अल्कोहल वे अल्कोहल होते हैं जिनमें हाइड्रॉक्सिल समूह OH तृतीयक कार्बन परमाणु से बंधा होता है;
• फिनोल कार्बोलिक एसिड का दूसरा नाम है और रसायन विज्ञान में इसे सूत्र C6H5OH के रूप में लिखा जाता है।

ऑक्सीकरण में सक्षम कार्बनिक पदार्थों के उदाहरण:

• अल्केन्स;
• एल्काइन्स (परिणामस्वरूप हम एल्डिहाइड, कार्बोक्जिलिक एसिड या कीटोन के गठन का पता लगाएंगे);
• अल्केडिएन्स (या तो पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल या एसिड बनते हैं);
• साइक्लोअल्केन्स (उत्प्रेरक की उपस्थिति में, डाइकारबॉक्सिलिक एसिड बनता है);
• एरेन्स (कोई भी पदार्थ जिसकी संरचना बेंजीन के समान होती है, यानी इसके समरूप, बेंजोइक एसिड में ऑक्सीकृत हो सकते हैं);
• प्राथमिक, द्वितीयक अल्कोहल;
• एल्डीहाइड्स (कार्बन को ऑक्सीकरण करने की क्षमता रखते हैं);
• एमाइन (ऑक्सीकरण के दौरान, नाइट्रो समूह NO2 के साथ एक या अधिक यौगिक बनते हैं)।

पौधे, पशु और मानव जीवों की कोशिकाओं में कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण

यह न केवल उन लोगों के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रश्न है जो रसायन विज्ञान में रुचि रखते हैं। प्रकृति में विभिन्न प्रक्रियाओं के बारे में, दुनिया में किसी भी पदार्थ के मूल्य के बारे में और यहां तक ​​कि अपने बारे में - एक व्यक्ति के बारे में सही विचार बनाने के लिए हर किसी को इस तरह का ज्ञान होना चाहिए।

स्कूली जीव विज्ञान पाठ्यक्रमों से, आप शायद पहले से ही जानते हैं कि कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण मानव शरीर में एक महत्वपूर्ण जैविक भूमिका निभाता है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, बीएफए (प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट) का टूटना होता है: कोशिकाओं में गर्मी, एटीपी और अन्य ऊर्जा वाहक जारी होते हैं, और हमारे शरीर को हमेशा कार्य करने और सामान्य कामकाज करने के लिए पर्याप्त आपूर्ति प्रदान की जाती है। अवयव की कार्य - प्रणाली।

इस प्रक्रिया के होने से न केवल मनुष्यों, बल्कि किसी भी अन्य गर्म रक्त वाले जानवर के शरीर में एक स्थिर तापमान बनाए रखने में मदद मिलती है, और आंतरिक वातावरण (इसे होमियोस्टैसिस कहा जाता है) की स्थिरता को विनियमित करने में भी मदद मिलती है, चयापचय सुनिश्चित होता है। कोशिकांगों, अंगों की उच्च-गुणवत्ता वाली कार्यप्रणाली, और कई अन्य आवश्यक कार्य भी करती है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान, पौधे हानिकारक कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और श्वसन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं।

कार्बनिक पदार्थों का जैविक ऑक्सीकरण विशेष रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉन वाहक और एंजाइमों के उपयोग से हो सकता है (उनके बिना, इस प्रक्रिया में अविश्वसनीय रूप से लंबा समय लगेगा)।

उद्योग में कार्बनिक ऑक्सीकरण की भूमिका

यदि हम उद्योग में कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण की भूमिका के बारे में बात करते हैं, तो इस घटना का उपयोग संश्लेषण में किया जाता है, एसिटिक एसिड बैक्टीरिया के काम में (अधूरे कार्बनिक ऑक्सीकरण के साथ, वे कई नए पदार्थ बनाते हैं), और कुछ मामलों में कार्बनिक पदार्थों के साथ इसका उपयोग किया जाता है। विस्फोटक पदार्थों का उत्पादन भी संभव है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान में समीकरण लिखने के सिद्धांत

रसायन विज्ञान में, कोई भी समीकरण बनाए बिना नहीं रह सकता - यह इस विज्ञान की एक प्रकार की भाषा है, जिसे ग्रह पर सभी वैज्ञानिक राष्ट्रीयता की परवाह किए बिना बोल सकते हैं और एक-दूसरे को समझ सकते हैं।

हालाँकि, कार्बनिक रसायन विज्ञान का अध्ययन करते समय समीकरण बनाते समय सबसे बड़ी कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं।

इस विषय पर चर्चा करने के लिए बहुत लंबे समय की आवश्यकता होती है, इसलिए यहां हमने कुछ स्पष्टीकरणों के साथ समीकरणों की श्रृंखला को हल करने के लिए क्रियाओं का केवल एक छोटा एल्गोरिदम चुना है:

1. सबसे पहले, हम तुरंत देखते हैं कि किसी दिए गए प्रक्रिया में कितनी प्रतिक्रियाएँ होती हैं और उन्हें क्रमांकित करते हैं। हम प्रारंभिक पदार्थों और अंततः बनने वाले पदार्थों के वर्ग, नाम भी निर्धारित करते हैं;
2. दूसरे, सभी समीकरणों को एक-एक करके लिखना और उनकी प्रतिक्रियाओं के प्रकार (यौगिक, अपघटन, विनिमय, प्रतिस्थापन) और स्थितियों का पता लगाना आवश्यक है।
3. इसके बाद, आप इलेक्ट्रॉनिक बैलेंस बना सकते हैं, और गुणांक सेट करना न भूलें।

कार्बनिक पदार्थों की ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं और उनके गठन के अंतिम उत्पाद

बेंजीन ऑक्सीकरण

यहां तक ​​कि सबसे आक्रामक परिस्थितियों में भी, बेंजीन ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील नहीं है। हालांकि, बेंजीन होमोलॉग पोटेशियम बेंजोएट बनाने के लिए तटस्थ वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के समाधान के प्रभाव में ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं।

यदि आप तटस्थ वातावरण को अम्लीय में बदलते हैं, तो बेंज़ीन होमोलॉग को बेंजोइक एसिड के अंतिम गठन के साथ पोटेशियम परमैंगनेट या डाइक्रोमेट के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है।

बेंजोइक अम्ल के निर्माण का सूत्र

ऐल्कीनों का ऑक्सीकरण

जब एल्केन्स को अकार्बनिक ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ ऑक्सीकरण किया जाता है, तो अंतिम उत्पाद तथाकथित डाइहाइड्रिक अल्कोहल - ग्लाइकोजन होते हैं। इन प्रतिक्रियाओं में कम करने वाले एजेंट कार्बन परमाणु हैं।

इसका एक स्पष्ट उदाहरण कमजोर क्षारीय वातावरण के संबंध में पोटेशियम परमैंगनेट के समाधान की रासायनिक प्रतिक्रिया है।

आक्रामक ऑक्सीकरण की स्थिति से दो एसिड के रूप में गठन के अंतिम उत्पादों के साथ दोहरे बंधन पर कार्बन श्रृंखला का विनाश होता है। इसके अलावा, यदि पर्यावरण में क्षारीय सामग्री अधिक है, तो दो लवण बनते हैं। इसके अलावा, कार्बन श्रृंखला के टूटने के परिणामस्वरूप एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण हो सकता है, लेकिन एक मजबूत क्षारीय वातावरण में, ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया के उत्पाद कार्बोनेट लवण होते हैं।

पहले दो उदाहरणों में दी गई समान योजना के अनुसार पोटेशियम डाइक्रोमेट के अम्लीय वातावरण में डुबोए जाने पर एल्केन्स ऑक्सीकरण करने में सक्षम होते हैं।

एल्काइन ऑक्सीकरण

एल्केन्स के विपरीत, एल्केन्स अधिक आक्रामक वातावरण में ऑक्सीकृत होते हैं। कार्बन श्रृंखला का विनाश त्रिबंध पर होता है। ऐल्कीनों का एक सामान्य गुण कार्बन परमाणुओं के रूप में उनके अपचायक हैं।

आउटपुट प्रतिक्रिया उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और एसिड हैं। अम्लीय वातावरण में रखा गया पोटेशियम परमैंगनेट ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करेगा।

एसिटिलीन के ऑक्सीकरण उत्पाद, जब पोटेशियम परमैंगनेट के साथ एक तटस्थ माध्यम में डुबोए जाते हैं, तो पोटेशियम ऑक्सालेट होता है।

जब एक तटस्थ वातावरण को अम्लीय में बदल दिया जाता है, तो ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड या ऑक्सालिक एसिड के निर्माण के लिए आगे बढ़ती है।

एल्डिहाइड ऑक्सीकरण

मजबूत अपचायक के रूप में अपने गुणों के कारण एल्डिहाइड आसानी से ऑक्सीकरण के प्रति संवेदनशील होते हैं। एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण एजेंटों के रूप में, हम पिछले संस्करणों की तरह, पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ पोटेशियम परमैंगनेट, साथ ही सिल्वर हाइड्रॉक्सीडायमाइन - ओएच और कॉपर हाइड्रॉक्साइड - सीयू (ओएच) 2 के समाधान को अलग कर सकते हैं, जो मुख्य रूप से एल्डिहाइड की विशेषता है। एल्डिहाइड ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की घटना के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त तापमान का प्रभाव है।

वीडियो में आप देख सकते हैं कि कॉपर हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया में एल्डिहाइड की उपस्थिति कैसे निर्धारित की जाती है।

एल्डिहाइड को अमोनियम लवण की रिहाई के साथ समाधान के रूप में सिल्वर हाइड्रॉक्सीडायमाइन के प्रभाव में कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण किया जा सकता है। इस प्रतिक्रिया को "रजत दर्पण" कहा जाता है।

नीचे दिया गया वीडियो "सिल्वर मिरर" नामक एक दिलचस्प प्रतिक्रिया दर्शाता है। यह प्रयोग ग्लूकोज, जो एक एल्डिहाइड भी है, की सिल्वर अमोनिया के घोल के साथ परस्पर क्रिया में होता है।

अल्कोहल का ऑक्सीकरण

अल्कोहल का ऑक्सीकरण उत्पाद कार्बन परमाणु के प्रकार पर निर्भर करता है जिससे अल्कोहल का OH समूह बंधा हुआ है। यदि समूह प्राथमिक कार्बन परमाणु से जुड़ा है, तो ऑक्सीकरण उत्पाद एल्डिहाइड होगा। यदि अल्कोहल का OH समूह द्वितीयक कार्बन परमाणु से जुड़ा है, तो ऑक्सीकरण उत्पाद कीटोन होता है।

एल्डिहाइड, बदले में अल्कोहल के ऑक्सीकरण के दौरान बनते हैं, फिर एसिड बनाने के लिए ऑक्सीकरण किया जा सकता है। यह एल्डिहाइड के उबलने के दौरान अम्लीय वातावरण में पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसके बदले में वाष्पीकरण के दौरान ऑक्सीकरण का समय नहीं होता है।

पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO4) और पोटेशियम डाइक्रोमेट (K2Cr2O7) जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों की अत्यधिक उपस्थिति की स्थिति में, लगभग किसी भी स्थिति में, प्राथमिक अल्कोहल कार्बोक्जिलिक एसिड की रिहाई के साथ माध्यमिक अल्कोहल में ऑक्सीकरण करने में सक्षम होते हैं, बदले में, कीटोन्स , गठन के उत्पादों के साथ प्रतिक्रियाओं के उदाहरणों पर नीचे विचार किया जाएगा।

एथिलीन ग्लाइकॉल या तथाकथित डाइहाइड्रिक अल्कोहल, पर्यावरण के आधार पर, ऑक्सालिक एसिड या पोटेशियम ऑक्सालेट जैसे उत्पादों को बनाने के लिए ऑक्सीकरण किया जा सकता है। यदि एथिलीन ग्लाइकॉल एसिड के साथ पोटेशियम परमैंगनेट के घोल में है, तो ऑक्सालिक एसिड बनता है, यदि डायहाइड्रिक अल्कोहल पोटेशियम परमैंगनेट या पोटेशियम डाइक्रोमेट के एक ही घोल में है, लेकिन तटस्थ वातावरण में है, तो पोटेशियम ऑक्सालेट बनता है। आइए नजर डालते हैं इन प्रतिक्रियाओं पर.

हमने वह सब कुछ ढूंढ लिया जिसे सबसे पहले समझने की आवश्यकता है और यहां तक ​​कि समीकरणों को हल करने और बनाने जैसे कठिन विषय का विश्लेषण भी करना शुरू कर दिया। निष्कर्ष में, हम केवल यह कह सकते हैं कि संतुलित अभ्यास और बार-बार अध्ययन करने से आपको आपके द्वारा कवर की गई सामग्री को शीघ्रता से समेकित करने और समस्याओं को हल करना सीखने में मदद मिलेगी।

I. पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में विचारों का विकास।

1. हमारे ग्रह पर जीवन की उत्पत्ति की व्याख्या करने वाले मूल विचार:

• पृथ्वी पर जीवन ईश्वर द्वारा बनाया गया था।
• ग्रह पर जीवित चीज़ें बार-बार अनायास निर्जीव चीज़ों से उत्पन्न हुई हैं।
• जीवन सदैव अस्तित्व में है।

*जीवजनन - एक अनुभवजन्य सामान्यीकरण (19वीं शताब्दी के मध्य में), यह दावा करते हुए कि सब कुछ

जीवित वस्तुएँ जीवित वस्तुओं से ही आती हैं।

• पृथ्वी पर जीवन बाहर से लाया गया था (उदाहरण के लिए, अन्य ग्रहों से)।

*परिकल्पना पैन्सपर्मिया (1865 में जी. रिक्टर द्वारा प्रस्तावित और 1895 में एस. अरहेनियस द्वारा प्रतिपादित)

• जैव रासायनिक विकास के परिणामस्वरूप पृथ्वी के विकास में एक निश्चित अवधि में जीवन का उदय हुआ। लिखित जीवोत्पत्ति (ए.आई. ओपेरिन का कोएसर्वेट सिद्धांत)।

2. फ्रांसेस्को रेडी (1626-1698), लुई पाश्चर (1822-1895) के कार्यों का सार और महत्व।

द्वितीय. जीवित प्रणालियों के मूल गुण (जीवन जीने के मानदंड):

• जटिलता और संगठन की उच्च डिग्री
• रासायनिक संरचना की एकता
• पृथक्ता
• चयापचय (चयापचय)
• स्व-नियमन (ऑटोरेग्यूलेशन → होमोस्टैसिस)
• चिड़चिड़ापन
• परिवर्तनशीलता
• वंशागति
• स्व-प्रजनन (प्रजनन)
• विकास (ओण्टोजेनेसिस और फाइलोजेनी)
• खुलापन
• ऊर्जा निर्भरता
• लय
• अनुकूलन क्षमता
• संरचनात्मक संगठन का एकल सिद्धांत - कोशिका*

तृतीय. पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में आधुनिक विचार आधारित हैं

जैवजनन के सिद्धांत पर.

निष्कर्ष:

1 – जैविक विकास एक लंबे रासायनिक विकास से पहले हुआ था ( एबोजेनिक );

2 - जीवन का उद्भव ब्रह्मांड में पदार्थ के विकास का एक चरण है;

3 - जीवन की उत्पत्ति के मुख्य चरणों के पैटर्न को प्रयोगशाला में प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया जा सकता है और निम्नलिखित चित्र के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:

परमाणु → सरल अणु → मैक्रोमोलेक्यूल्स →

अल्ट्रामोलेक्युलर सिस्टम (प्रोबियोन्ट्स) → एककोशिकीय जीव;

4-पृथ्वी का प्राथमिक वायुमंडल था मज़बूत कर देनेवाला चरित्र (सीएच 4, एनएच 3, एच 2 ओ, एच 2), इसके कारण, पहले जीव थे विषमपोषणजों ;

5 - प्राकृतिक चयन और योग्यतम की उत्तरजीविता के डार्विनियन सिद्धांत

प्रीबायोलॉजिकल सिस्टम में स्थानांतरित किया जा सकता है;

6 - वर्तमान में जीवित चीजें केवल जीवित चीजों से आती हैं (बायोजेनिक रूप से)। अवसर

पृथ्वी पर जीवन के पुनः उद्भव को बाहर रखा गया है।

I. पृथ्वी पर जीवन के उद्भव के लिए अकार्बनिक विकास और स्थितियाँ।

1. रासायनिक तत्वों के परमाणुओं का उद्भव अकार्बनिक विकास का प्रारंभिक चरण है।

सूर्य और तारों की गहराई में, प्लाज्मा में, सरलतम से जटिल नाभिकों का निर्माण होता है। पदार्थ निरंतर गति और विकास में है।

ग्रह पृथ्वी का निर्माण 4.5 - 7 अरब वर्ष पहले (गैस और धूल के बादल) हुआ था।

कठोर पपड़ी का दिखना ( भूवैज्ञानिक युग) 4 – 4.5 अरब वर्ष पूर्व

सरलतम अकार्बनिक यौगिकों का निर्माण।

सी, एच, ओ, एन, एफ (बायोजेनिक तत्व) अंतरिक्ष में व्यापक हैं और उनके पास एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करने का एक बड़ा अवसर था, जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण और गर्मी द्वारा सुविधाजनक था।

पृथ्वी का प्राथमिक वायुमंडल था मज़बूत कर देनेवाला चरित्र: सीएच 4, एनएच 3, एच 2 ओ, एच 2।

प्राथमिक स्थलमंडल की संरचना: Al, Ca, Fe, Mg, Na, K, आदि।

प्राथमिक जलमंडल: आज के महासागरों में पानी की मात्रा 0.1 से कम, पीएच = 8-9।

सरलतम कार्बनिक यौगिकों का निर्माण।

यह चरण कार्बन की विशिष्ट संयोजकता से जुड़ा है - जैविक जीवन का मुख्य वाहक, लगभग सभी तत्वों के साथ संयोजन करने की क्षमता, श्रृंखला और चक्र बनाने की क्षमता, इसकी उत्प्रेरक गतिविधि और अन्य गुणों के साथ।

कार्बनिक अणुओं की विशेषता होती है दर्पण समरूपता , अर्थात। वे दो संरचनात्मक रूपों में मौजूद हो सकते हैं, समान और एक ही समय में एक दूसरे से भिन्न। दो दर्पण रूपों में विद्यमान अणुओं की इस विशेषता को कहा जाता है दाहिनी ओर. जिन कार्बनिक पदार्थों में यह मौजूद है उनमें जीवन के आणविक "निर्माण खंड" हैं - अमीनो एसिड और शर्करा। उन्हें पूर्ण चिरल शुद्धता की विशेषता है: प्रोटीन में केवल "बाएं हाथ" अमीनो एसिड होते हैं, और न्यूक्लिक एसिड में केवल "दाएं हाथ" शर्करा होते हैं। यह सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है जो सजीव को निर्जीव से अलग करती है। निर्जीव प्रकृति में दर्पण समरूपता (रेसेमाइज़ेशन) स्थापित करने की प्रवृत्ति होती है - बाएँ और दाएँ के बीच संतुलन। जीवन के उद्भव के लिए दर्पण समरूपता का उल्लंघन एक शर्त है।

4. बायोपॉलिमर का एबोजेनिक संश्लेषण– प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड.

शर्तों का सेट : ग्रह की सतह का काफी उच्च तापमान, सक्रिय ज्वालामुखीय गतिविधि, गैसीय विद्युत निर्वहन, पराबैंगनी विकिरण।

सूखते समुद्री लैगून के कीचड़ भरे तल पर अवशोषित, विभिन्न मोनोमर्स को सौर ऊर्जा के प्रभाव में पोलीमराइजेशन, संघनन और निर्जलीकरण के अधीन किया गया था। महासागर को पॉलिमर से समृद्ध किया गया, एक "प्राथमिक शोरबा" का निर्माण हुआ, और कोएसर्वेट्स का निर्माण हुआ।

Coacervates- विभिन्न पदार्थों को सोखने में सक्षम उच्च-आणविक यौगिकों के थक्के। रासायनिक यौगिक पर्यावरण से आसमाटिक रूप से उनमें प्रवेश कर सकते हैं और नए यौगिकों का संश्लेषण हो सकता है। कोएसर्वेट्स के रूप में कार्य करते हैं खुली प्रणालियाँकरने में सक्षम चयापचय और वृद्धि. शायद यांत्रिक क्रशिंग.

द्वितीय. रासायनिक विकास से जैविक तक संक्रमण।

ए.आई. ओपरिन (1894-1980) ने सुझाव दिया कि रासायनिक विकास से जैविक तक संक्रमण सरलतम चरण-पृथक कार्बनिक प्रणालियों के उद्भव से जुड़ा है - प्रोबियोन्ट्स , पर्यावरण से पदार्थों का उपयोग करने में सक्षम ( उपापचय) और ऊर्जा और इस आधार पर कार्यान्वित करें सबसे महत्वपूर्ण जीवन कार्य बढ़ना और प्राकृतिक चयन से गुजरना है।

जैविक विकास की वास्तविक शुरुआत प्रोबियोन्ट्स के उद्भव से होती है प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के बीच संबंधों को कोड करें. प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड की परस्पर क्रिया से जीवित चीजों के ऐसे गुणों का उदय हुआ स्व-प्रजनन, वंशानुगत जानकारी का संरक्षण और बाद की पीढ़ियों तक इसका संचरण. संभवतः, पूर्वजीवन के शुरुआती चरणों में, पॉलीपेप्टाइड्स और पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स की आणविक प्रणालियाँ, एक दूसरे से स्वतंत्र, अस्तित्व में थीं। उनके संयोजन के परिणामस्वरूप, करने की क्षमता आत्म प्रजननन्यूक्लिक एसिड पूरक उत्प्रेरकप्रोटीन गतिविधि.