CHEMIA - węglowodory
ALKANY – węglowodory łańcuchowe nasycone o wzorze ogólnym Cn H2n + 2. Tworzą szereg homologiczny, w którym każdy następny węglowodór różni się od poprzedniego o grupę CH2, zwaną grupą metylową. Alkany mają pojedyncze wiązania między atomami węgla.
Alkany są lżejsze od wody. Alkany nie rozpuszczają się w wodzie, ponieważ ich cząsteczki nie są dipolami, gdyż nie mają one budowy polarnej. Alkany są palne, ulegają reakcją spalania.
Metan, Etan, Propan, Butan, Pentan, Heksan, Heptan, Oktan, Nonan, Dekan
ALKENY – węglowodory łańcuchowe nienasycone, zawierające w cząsteczkach jedno wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla. Wzór ogólny alkenów – CnH2n Tworzą szereg homologiczny, w którym każdy następny węglowodór różni się od poprzedniego o grupę CH2
Eten, Propen, Buten, Penten, Heksen, Hepten, Okten, Nonen, Deken
ALKINY (yn)- węglowodory łańcuchowe nienasycone, zawierające w cząsteczkach jedno wiązanie potrójne pomiędzy atomami węgla. Wzór ogólny alkinów – CnH2n – 2 Tworzą szereg homologiczny, w którym każdy następny węglowodór różni się od poprzedniego o grupę CH2
Etyn, Propyn, Butyn, Pentyn, Heksyn, Heptyn, Oktyn, Nonyn, Dekyn
Węgiel w związkach organicznych jest czterowartościowy.
Jak wykryć węgiel w związkach organicznych?
- prażenie substancji organicznej – następuje jej zwęglanie, bo odparowuje woda
- węgiel w substancji organicznej może pełnić rolę reduktora 2CuO + C CO2 + 2Cu
Odmiany alotropowe węgla: diament, grafit, fulereny.
Węgiel – główny składnik wszystkich związków organicznych.
Diament – najtwardszy z minerałów.
Grafit – stosuje się go do wyrobu naczyń ognioodpornych.
Sadza – drobno sproszkowane kryształy grafitu.
Węglowodory – związki organiczne węgla z wodorem.
Węglowodory nasycone - związki organiczne węgla z wodorem, zawierające w cząsteczkach wiązanie pojedyncze pomiędzy atomami węgla.
Węglowodory nienasycone - związki organiczne węgla z wodorem, zawierające w cząsteczkach wiązanie wielokrotne pomiędzy atomami węgla.
Wiązanie wielokrotne – podwójne lub potrójne wiązanie występujące w cząsteczkach związków organicznych.
Szereg homologiczny – szereg związków organicznych o podobnej budowie i właściwościach, w którym każdy człon posiada w cząsteczce o jedną grupę –CH2– więcej niż poprzedni.
Metan – CH4 – gaz błotny lub gaz kopalniany: gaz, bezbarwny, bezwonny, lżejszy od powietrza, nierozpuszczalny w wodzie, mało aktywny chemicznie, ulega reakcjom spalania.
Kraking – sposób otrzymywania benzyny syntetycznej, polegający na pękaniu długich łańcuchów węglowych w węglowodorach i powstaniu cząsteczek o krótszych łańcuchach węglowych. C15H32 C8H18 + C7H14
Eten (etylen) – alken o wzorze C2H4 gaz, bezbarwny, nierozpuszczalny w wodzie, delikatny, przyjemny zapach, aktywny chemicznie, ulega reakcjom spalania, spala się jasnym płomieniem, ulega reakcji przyłączania np. bromu, wodoru i fluorowców, ulega reakcji polimeryzacji.
Polimeryzacja – reakcja łączenia się pojedynczych cząsteczek związku chemicznego (monomerów) w wielkocząsteczkowy produkt – polimer, ulegają jej tylko węglowodory nienasycone – alkeny i alkiny.
Monomer – cząsteczka związku chemicznego ulegająca polimeryzacji.
Polimer – produkt reakcji polimeryzacji.
Katalizator – substancja zwiększająca szybkość reakcji chemicznych.
Etyn (acetylen) – gaz, bezbarwny, bezwonny, nierozpuszczalny w wodzie, lżejszy od powietrza, bardzo aktywny chemicznie, ulega reakcjom spalania, ulega reakcji przyłączenia, ulega reakcji polimeryzacji (s. 28).
Tworzywa sztuczne – powstają głownie w reakcji polimeryzacji węglowodorów nienasyconych.
Biodegradacja – proces naturalnego rozkładu zanieczyszczeń, w którego wyniku powstają substancje przyjazne środowisku przyrodniczemu.
Reakcje spalania:
Spalanie całkowite – powstaje tlenek węgla (IV) – (dwutlenek węgla) oraz woda
Półspalanie – powstaje tlenek węgla (II) – (czad) oraz woda
Spalanie niecałkowite – powstaje węgiel w postaci sadzy oraz woda
Stan skupienia węglowodorów zależy od długości łańcucha węglowego:
1-4 atomów C – gazy
5-16 atomów C – ciecze
17-… atomów C – ciała stałe
Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego maleje lotność i palność; wzrasta gęstość, temperatura wrzenia i topnienia.
Reakcja przyłączenia (do etenu):
C2H4 + Br2 C2H4Br2 - dibromoetan (di – 2 , tri – 3 , tetra – 4)
C2H4 + HCl C2H5Cl - chloroetan
Polimeryzacja - n – liczba cząsteczek
Otrzymanie Etynu: CaC2 + 2 H2O C2H2 + Ca(OH)2
Tworzywa sztuczne:
1. Polietylen – reklamówki, torebki śniadaniowe, plastikowe kubki.
2. Polipropylen – wykładziny, pojemniki, rury, folie.
3. Polistyren – opakowania styropianowe, obudowy AGD, pojemniki.
4. Polichlorek winklu – PCW/PCV - płytki podłogowe, izolatory, rynny.
5. Nylony – tkaniny.
6. Kauczuk syntetyczny – opony.
7. Teflon – patelnie, żelazka.
8. Szkło organiczne – fleksiglas – reflektory, soczewki, nietłuczące szkło.
Zobacz jeszcze str. 32-33
Zadania:
Oblicz zawartość procentową węgla w metanie.
Metan – CH4
mC – 12 u mH – 1 u
mCH4 – 12 u + 4 * 1 u = 16 u
mC/mCH4 – 12 u/16 u * 100% = 75 %
Napisz wzór sumaryczny alkanu, który ma w cząsteczce 20 atomów węgla.
Wzór ogólny – Cn H 2n + 2 n – 20 C20 H42
Oblicz stosunek węgla do wodoru w metanie.
mC – 12 u mH – 1 u 4H = 4 u
mC/mH – 12 u /4 u = 3/1
Masa cząsteczkowa alkenu wynosi 56 u. Podaj jego nazwę.
mC – 12 u mH – 1 u m = 56 u wzór - CnH2n
56 u = n * 12 u + 2n * 1 u
14n = 56n /14
n = 4 C4H8 - buten
3
Auto-Agat