Kémiai adventi naptár 2015*
A napokra számára kattintva egy-egy, az
adventhez kapcsolódó, kémiai ismereteket is tartalmazó érdekesség olvasható
angolul és magyarul.**
A képekre kattintva azok nagyobb méretben (pdf formátumban) letölthetők.
A naptár eredeti formája
itt tekinthető meg.
Egy „Christmas cracker” kémiai anatómiája Kis mennyiségű ezüst-fulminátot, egy különösen instabil vegyületet,
helyezünk a két kartonszalag egyikére, és egy csiszoló réteget a másikra.
Amikor a crackert meghúzzák, a keletkezett súrlódás elég ahhoz, hogy
berobbantsa az ezüst-fulminátot. A képen az
ezüst-fulminát
szürke, a csiszolóközeg pedig barna színnel van jelölve. Megj.: A „Christmas cracker” egy angol jellegzetesség. Egy kartonhengerbe édességet tesznek és színes csomagolópapírba csomagolják, amelyet ketten húznak szét és szétesésekor jellegzetes hangot ad ki. Az ilyen tárgyak készítése népszerű gyermekfoglalkozás Angliában.
|
|
A „candy cane” kémiája A candy cane-eket
forrásban lévő vízből, cukorból (répacukorból), és egy borsmentával
ízesített kukoricakeményítőből álló szirupból készítik. A borsmentában
lévő mentol az a anyag , amitől hidegnek érezzük a cukrot a szánkban –
aktiválja a hidegreceptorokat. Mentol – Aktiválja a TRPM8 hidegreceptorokat ha megesszük, de ez a jelenség akkor is jelentkezik, ha beledörzsöljük a bőrbe vagy inhaláljuk. A répacukor és a mentol
szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-,
míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok
nincsenek feltüntetve. Megj.: A „candy cane” sétapálca alakúra hajlított, körkörös mintás cukorpálcika. |
|
A kökény gin kémiája A kökény gin egy
szezonális ital, amelyet néhány hónapon át ginben áztatott kökényből
készítenek. A kökény bogyói polifenolok variációit tartalmazzák (közülük
látható három szerkezete az ábrán). Ezek az anyagok felelősek a kökény
keserű ízéért és az összehúzó hatásért. Néhány, mint pl. a krizantemin,
befolyásolják a kökény színét is. neoklorogénsav - Krizantemin - Katechin
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve. Megj.: a krizantemin szerkezetében a középső kettős gyűrűben lévő O atomon nem H-atom, hanem + töltés van (ez pdf-ben is jól látszik), s az ábrán a vegyület glikozid formában szerepel.
|
|
A karácsonyfa aromája Különböző molekulák
befolyásolják a karácsonyfák jellegzetes aromáját. Egy kulcsfontosságú
összetevő a
pinén, amely két (konstitúciós) izomer formában található meg
a fenyőben. A
bornil-acetát szintén hozzájárul a friss fenyő aromájához,
és gyakran használják fenyőillatú légfrissítőkben is. A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Gyömbéres mézeskalács kémia A friss gyömbér csípős ízét a gingerol
okozza. A
zingeron kölcsönzi a
mézeskalács jellegzetes, édes, mégis
fűszeres ízét; ez az összetevő nem található meg a nyers gyömbérben, de a gingerolból keletkezik hevítés hatására. A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
A csokoládé illata Eddig több mint 600 vegyületet azonosítottak csokoládéban. Azonban ezek közül csak sokkal kevesebb járul hozzá ténylegesen annak ízéhez és aromájához. Az ábrákon néhány olyan anyag szerzete látható, amelyek fontos elemei a csokoládé aromájának.
3-metilbutanal –
Malátaaroma, de más aldehidek is tartalmaz: 2-metilpropanal és
2-metilbutanal. A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, az N jelű a nitrogén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. Az R jelű körök változó összetételű atomcsoportokat jelölnek. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Ezüst díszek A karácsonyfákon lógó
ezüst díszeket hagyományosan
ezüst-nitrát-oldattal
ezüstözik. Ezt a dísz belsejébe öntik, tömény ammóniás-oldatban. Ezután
szőlőcukor (glükóz)-oldatot
adnak hozzá, amely az ezüstionokat redukálja fém ezüstté, ami egy fényes,
ezüstös réteget képez a díszek belsejében. A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, az N jelű a nitrogén-, az Ag jelű az ezüst-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
A
karácsonyi bogyók kémiája Magyal: A magyal bogyói keserűanyagokat tartalmaznak, mint a szaponinok és alkaliodok, amelyek kissé mérgező teszik a bogyót, ha megesszük. Az egyik alkaloid „vádlott” a teobromin, amely kis mennyiségben a csokoládéban is jelen van. Néhány faj leveleiben a koffein is megtalálható.
Vörös áfonya: A vörös áfonya egészséges étel hírében áll. Tudósok bizonyították, hogy a bogyókban található polifenolok, mint pl. a kvercetin megölik vagy lelassítják a rákos sejtek növekedését. Hasonló eredmények az emberrel kapcsolatos kutatásokban korlátozottan állnak rendelkezésre. Az arra vonatkozó bizonyítékok, hogy a vörösáfonyalé gyógyítja a húgyúti betegségeket, hasonlóan korlátozottak. |
|
Tojáslikőr kémia
A tojáslikőr egy szezonális ital amit tej, cukor, tojások és alkohol felhasználásával készül. Fűszereket is adnak hozzá, hogy fokozzák az ízhatást. Többek között a fahéj tartalmazza a fahéjaldehidet, a szerecsendió a szabinént. Néha vaníliát is használnak az ízesítéshez, amely vanilint tartalmaz.
fahéjaldehid - a fahéj
fő aromaanyaga
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Narancshéj lángszóró A narancsot régen karácsonyi ajándékként adták, és még ma is az ünnepekhez kapcsoljuk. A D-limonénnek jellegzetes narancsszerű aromája van, és egyik fő komponens a citrusfélék héjában, így a narancsban is. Ha a héjból az olajat belecsavarjuk egy gyertya lángjába, akkor a láng fellobban, mert a limonén nagyon gyúlékony.
Vicces kipróbálni – de vigyázzunk, és ne gyúlékony felület fölött csináljuk! Használjunk egy kis mennyiségű héjat, és a láng mellé tartsuk, ne fölé.
A vegyület szerkezetét mutató ábrán a tele kör a szénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
A fatüzek szaga A téli fatüzek füstje illékony összetevők százait tartalmazza, amelyek mind hozzájárulnak az aromájához. A fenolos összetevők különösen fontosak, a sziringolnak és a gvajacolnak (guajakolnak) édes, füstös az aromájuk, míg az izoeugenolnak csípős, fás illatuk van. A fenolok és krezolok (pl. 4-metilgvajakol) járulnak hozzá a szúrós illathoz is.
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
A sült gesztenye aromája A gesztenye megsütése több illékony íz összetevőt hoz létre, amelyek a magas hőmérsékleten történő sütés közben lejátszódó reakciók eredményei. Ezek között az anyagok között található a γ-butirolakton (gamma-butirolakton), amely egy gyenge, édes, karamellás ízhez járul hozzá, és furfurol (furfural, furánaldehid), amely édes, fás és mandulás illatot ad hozzá az aromához.
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Bimbóskel-kémia A bimbóskel nagy mennyiségben tartalmaz glükozinolát összetevőket, mint pl. a szinigrin és progoitrin. Ezek a növény szöveteinek sérülésekor olyan összetevőkre bomlanak (mint pl. az izotiocianátok), amelyek a kelbimbó kesernyés ízét okozzák. Tanulmányok azt sugallják, hogy a keserűségre való érzékenységnek genetikai összetevői lehetnek.
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, az N jelű a nitrogén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. Az S jelű körök kénatomokat, a K jelűek káliumionokat jelölnek. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Műhó készítése A nátrium-poliakrilát egy szuper abszorbens polimer, amelyet műhó készítéséhez használhatunk. Ez egy olyan fehér por, amely saját súlyának háromszázszorosát tudja felvenni vízből. Amikor
száraz, akkor a polimer láncai feltekerednek.
A nátrium-poliakrilát szerkezetét mutató ábrán a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigénatomokat, az Na jelű kör a nátriumiont jelenti. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
A karácsonyi fények kémiája A LED-ek (light-emitting diodes – fényt kibocsátó diódák) fényt bocsátanak ki, amikor áram folyik át rajtuk. Félvezető anyagokból készültek; a kibocsátott fény színét a használt anyagok határozzák meg. Ezen anyagok nagy része galliumot tartalmaz, mint például a gallium-arzenid-foszfid ((Ga,As)P), gallium-foszid (GaP), gallium-nitrid (GaN), és alumínium-gallium-indium-foszfid ((Al,Ga,In)P).
|
|
A gyertya újragyújtásának trükkje Íme egy vicces trükk a karácsonyi vacsoraasztalhoz: ha elfújunk egy gyertyát, és egy égő gyufát tartunk a füstsávba, a gyertya újra föllángol. A füstsáv tulajdonképpen paraffin füst, így amikor egy égő gyufát teszünk a közelébe, az egyszerűen meggyújtja a viaszt és azt az illúziót nyújtja, mintha a láng ráugrana a kanócra.
A reakcióegyenlet egy paraffin komponens tökéletes égésének egyenlete.
|
|
Mikulásvirág indikátor Azon gondolkozunk, mit csináljunk a mikulásvirággal amikor vége a karácsonyi időszaknak? Miért nem csinálunk belőle pH-indikátort? Az antocián összetevőket, amelyek a levelek piros színét adják, forró vízzel ki lehet oldani a levelekből. Ez a kivonat színt fog változtatni, ha különböző kémhatású anyagokhoz öntjük, ahogyan az a képen látszik.
a színek a pH-tól
függően: A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Party popper kémia A partypopper-ek robbanása egy kis mennyiségű, de nagyon érzékeny robbanószernek, az "Armstrong-keverék"-nek köszönhető. Ez vörösfoszfort tartalmaz, összekeverve egy erős oxidálószerrel, ami gyakran kálium-klorát.
Az anyagok szerkezetét mutató ábrákon a K jelű kör a káliumiont-, az O jelű kör az oxigén-, a Cl a klór-, a P jelű kör a foszforatomokat jelzi.
Megj.: Party popper: Ezeket a tárgyakat ünneplésekkor szokták használni. Mikor meghúzzuk a végén található madzagot, hangos pukkanással szétszórják a benne lévő színes szalagot, konfettit.
|
|
Paszternák kémia A roston sült paszternák a karácsonyi vacsora szerves része egyesek számára. Az ízéhez hozzájáruló összetevői: a terpinolén, a miRIszicin (ami a szerecsendióban is megtalálható) illetve a 3-szekbutil-2-metoxipirazin, nagyobb mennyiségben találhatók meg a paszternákban, mint bármely más zöldségben.
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, az N jelű kör a nitrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
A harangfém összetevői A csengettyűk általában ón-bronzból készülnek, ez lényegében rezet és ónt tartalmazó ötvözetek, egyéb elenyésző mennyiségű elemekkel, amelyek megtartják az egyensúlyt. Néhány ilyen elemet abból a célból adnak hozzá az ötvözethez, hogy javítsák a csengettyű anyagát és hangját. Ezen elemek közül a foszfor és a kén törékenyebbé tehetik a csengőt.
A jobb oldalon látható különböző elemek alkotják az ötvözet maradék kb. 5 %-át.
|
|
Csomagolópapír és ragasztószalag Az ajándékok csomagolásához szükség van csomagolópapírra és ragasztószalagra – amelyeknek több közös kémiai tulajdonságuk van, mint azt az ember gondolná. Mindkettő cellulózon alapul, de a szalag tartalmaz egy nyomásérzékeny akril- vagy szintetikus gumi alapú ragasztót.
A cellulóz szerkezetét mutató ábrán a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Mince pie összetevők
A mince pie a brit karácsony tradicionális része. Ahogy a neve is sugallja, régen húst is tartalmazott, de a maiban szárított gyümölcsök, faggyú és fűszerek vannak. A szárított gyümölcsök többféle gyümölcssavat tartalmaznak: almasavat az almából, illetve borkősavat a mazsolákból, amelyek erősítik a lepény fanyar ízét. Szegfűszeget gyakran használnak fűszerként, amelyben az eugenol játszik kulcsszerepet az íz kialakításában.
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
Megj.: A mince pie egy tradicionális brit karácsonyi étel, régen vagdalthúst is lehetett benne, ma azonban a gyümölcsös-fűszeres töltelék faggyúval vagy vajjal összekevert cukrozott gyümölcsöket (alma, citrom, mazsola, aszalt és kandírozott gyümölcsök) és fűszereket (fahéj, szegfűszeg, gyömbér és szerecsendió) tartalmaz. |
|
Lángoló karácsonyi puding A karácsonyi puding hagyományos része a karácsonyi vacsorának, amely különféle fűszerekkel ízesített szárított gyümölcsök sokaságából készül. Az is szokás, hogy melegített brandy-t öntenek rá, és meggyújtják a felszolgálás előtt. Az alkohol (etanol) gőzök égnek el a melegített brandyből. A kék láng az alkoholgőzök oxigénnel való reakciója következtében jön létre.
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve.
|
|
Karácsonyi pulyka A Maillard-reakció a karácsonyi pulyka ízének kialakításában kulcsszerepet játszik, de ugyanúgy fontos a bőr barnulásában is. A Maillard-reakció az aminosavak és a cukrok között játszódik le sütés közben. Termékek százait hozza létre a Maillard-reakció. Ezek alaptípusainak egy része látható a képeken. A sütés közben keletkező melanoidinek a pulykasült barna színhez járulnak hozzá.
Furán származékok: húsos,
égett ízek
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, az N jelű a nitrogén-, az S jelű körök kén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve. |
|
Boldog Karácsonyt! A két fenti molekulából a „Merry Christmas” feliratot lehet kisilabizálni, mégpedig az egybetűs aminosav kódok segítségével. A molekulákat alkotó aminosavak: (balról jobbra): metionin (M), glutaminsav (E), arginin (R), arginin (R), tirozin (Y), cisztein (C), hisztidin (H), arginin (R), izoleucin (I), szerin (S), treonin (T), metionin (M), alanin (A) és szerin (S).
A vegyületek szerkezetét mutató ábrákon a tele kör a szén-, az O jelű kör az oxigén-, az N jelű a nitrogén-, az S jelű körök kén-, míg a kis kör a hidrogénatomokat jelzi. A szénhez kötött hidrogénatomok nincsenek feltüntetve. |
|
*Az oldalon található
eredeti képeket korlátozott szerzői jog védi, ezért a fordításokat csak
külön szerepeltetjük. ** A magyar fordítást Varga Flóra (8.c osztály) készítette. |