Autor: Mateusz Marszałek Klasa IIIz

Alkany nazywane są często węglowodorami nasyconymi lub parafinami. Ogólny wzór alkanów ma postać: C n H 2n+2 gdzie n jest dowolną liczbą całkowitą. Węglowodory nasycone są to związki, w których między atomami węgla występują wyłącznie wiązania pojedyncze.

Nazewnictwo alkanów Dowolny węglowodór nasycony, występujący w postaci nierozgałęzionego łańcucha, nosi nazwę,,normalnego alkanu lub n-alkanu.

Otrzymywanie alkanów metodą syntezy mażemy otrzymać różne alkany, dobierając odpowiednie warunki oraz stosując odpowiedni katalizator: n C + (n + 1) H 2 CnH 2n + 2 z gazu wodnego (syntezowego): n CO + ( 2n +1) H 2 C n H 2n nH 2 O Metody te są jednak kosztowne i dlatego ciągle niezastąpionym źródłem alkanów jest ropa naftowa.

Właściwości fizyczne alkanów rozpuszczalność w benzynie Doświadczenie 1. Sprzęt: probówka Odczynniki: 5 cm 3 benzyny, mały kawałek parafiny Wykonanie: do probówki zawierającej benzynę wrzuć mały kawałek parafiny (świeczki), a następnie energicznie wstrząsaj probówką. Obserwacje: po krótkim czasie parafina rozpuszcza się w benzynie.

rozpuszczalność w wodzie Doświadczenie 2. Sprzęt: probówka Odczynniki: 2 cm3 wody, 2 cm3 ciekłego alkanu (np.heptanu) Wykonanie: do probówki wlej określoną ilość wody, a następnie ostrożnie wprowadź heptan, a następnie energicznie potrząsaj. Obserwacje: po krótkim czasie możemy zauważyć dwie warstwy:dolną (woda) i górną (heptan).

Wnioski Węglowodory nasycone są to substancje hydrofobowe (takie, które nie lubią wody). Substancje takie są, praktycznie biorąc, nierozpuszczalne w wodzie, natomiast bardzo dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach hydrofobowych, np. w benzynie. Podobne rozpuszcza się w podobnym!

spalanie alkanów Wszystkie alkany są substancjami palnymi i z tego względu mają znaczenie jako surowce energetyczne. < w zależności od warunków mogą one ulegać całkowitemu lub częściowemu spaleniu < całkowite spalanie zachodzi przy dużym dostępie tlenu 2C 2 H O 2 4 CO H 2 O < przy ograniczonym dostępie tlenu związki te ulegają spalaniu do CO i pary wodnej lub węgla i pary wodnej 2 C 2 H O 2 4 CO + 6 H 2 O 2 C 2 H O 2 4 C + 6 H 2 O

< stosowanie takich surowców energetycznych powinno być stopniowo eliminowane, a powszechnie używane dziś spalinowe silniki samochodowe powinny w przyszłości być zastąpione przez samochody zasilane energią elektryczną zmagazynowaną w akumulatorach < stosując odpowiednie katalizatory, można przeprowadzić tzw. reakcje półspalania alkanów. Produktami tych procesów są tlenek węgla(II) i wodór: C 2 H 6 + O 2 2 CO + 3 H 2

Chemiczne właściwości alkanów Doświadczenie 3. Sprzęt: dwie probówki Odczynniki: heptan, roztwór KMnO 4, woda bromowa Wykonanie: do dwóch probówek wlej heptan, a następnie roztwór KMnO 4 i wodę bromową. Zawartość obu probówek energicznie wstrząsaj. Obserwacje: mimo wstrząsania probówkami nie obserwujemy żadnych zmian świadczących o zachodzeniu reakcji. Jedynie brom, który jest substancją hydrofobową, przemieszcza się do warstwy heptanu, powodując jego zabarwienie.

Izomeria alkanów Izomeria, jest to zjawisko występowania dwóch lub większej ilości związków o takim samym wzorze sumarycznym, ale o różnej budowie cząsteczek, np.: HEKSAN 2-METYLOPENTAN 3-METYLOPENTAN

2-3-DIMETYLOBUTAN 2-2-DIMETYLOBUTAN 4347C 15 H 32 35C 9 H 25 18C 8 H 18 9C 7 H 16 5C 6 H 14 Liczba izomerówWzór alkanu Izomery strukturalne różnią się od siebie sposobem połączenia atomów w cząsteczce.

Zależność temperatur wrzenia i topnienia alkanów od liczby atomów węgla w cząsteczce

Metan – przedstawiciel alkanów Cząsteczka metanu zbudowana jest z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru.

Otrzymywanie metanu Doświadczenie 4. Otrzymywanie metanu z bezwodnego octanu sodu. Sprzęt: probówka z korkiem, 3 probówki do zbierania gazu, rurki, krystalizator. Odczynniki: bezwodny octan sodu, wapno sodowane, woda. Przebieg reakcji:

Gaz błotny, bezbarwny, bez zapachu, palny(z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe). Główny składnik gazu ziemnego. Powszechnie stosowany jako paliwo, a także w syntezie organicznej. Największym dostarczycielem metanu do atmosfery jest rolnictwo. Metan występuje wszędzie tam, gdzie następuje rozkład substancji organicznych bez dostępu tlenu, a więc w błocie, bagnach, jeziorach. Stąd też pochodzi jego nazwa gaz błotny. Na powierzchnię wód wydobywają się banieczki gazu, które podpalane spalają się jasnym płomieniem. Właściwości metanu

Właściwości fizyczne etenu (C 2 H 4 ) Etylen jest bezbarwnym gazem o delikatnym słodkim zapachu, nie rozpuszcza się w wodzie.

Właściwości chemiczne etenu (C 2 H 4 ) Eten jest aktywny chemicznie, ulega spalaniu całkowitemu oraz pół spalaniu. Ulega reakcją przyłączania.

Bibliografia -Wikipedia( -Książka do chemii -Zeszyty -Encyklopedia PWN

Ciekawostka Chętnie odwiedzanym przez turystów i wczasowiczów miejscem są okolice Iwonicza Zdroju, gdzie znajduje się źródełko zwane od najdawniejszych czasów Bełkotką, z powodu wydobywającego się metanu. Przed laty Wincenty Pol napisał na ten temat wiersz:,,W cieniu tych lasów coś tam szemrząc słodko, Dziś, jak przed laty witasz nas Bełkotko! O jak natchnienie przez dumę przepływa! Czysty się płomień z twych nurtów dobywa... Bo ogień czysty i szmer źródła rzewny, Co tajemniczo spod ziemi wychodzi, Jest temu życiu serc naszych pokrewny, Co się z płomieni i łez cichych rodzi. Tekst ten jest wryty w kamieniu otaczającym Bełkotkę.