Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl.

Prezentacja na temat: "Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl."— Zapis prezentacji:

1 Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

2

3

4 Pamiętaj: Węglowodorami nazywane są związki organiczne, których cząsteczki zbudowane są wyłącznie z atomów węgla i wodoru. Atomy węgla połączone są ze sobą w tak zwane łańcuchy węglowe. Węglowodory nasycone – alkany, to węglowodory w których cząsteczkach występują tylko pojedyncze wiązania między atomami węgla. W cząsteczkach węglowodorów atomy węgla połączone są ponadto z odpowiednią liczbą atomów wodoru, tak aby wykorzystane były wszystkie cztery wiązania, jakie mogą tworzyć atomy węgla. Najprostszy z nich to metan o wzorze CH 4. Kolejne węglowodory, etan, propan i butan, oprócz zbliżonych właściwości fizycznych mają również podobne do metanu właściwości chemiczne. Chętnie reagują jedynie z tlenem, podczas ich spalania wydziela się duża ilość energii w postaci ciepła i światła. Natomiast dużo trudniej reagują z innymi substancjami.

5 NazwaWzór sumarycznyWzór półstrukturalny Dziesięć kolejnych węglowodorów nasyconych Pierwsze cztery nierozgałęzione alkany mają nazwy zwyczajowe: metan, etan, propan, butan. Nazwy wyższych członów szeregu homologicznego składają się z rdzenia liczebnikowego (w języku greckim lub łacińskim) odpowiadającego liczbie atomów węgla w łańcuchu oraz końcówki (przyrostka) –an.

6 Cząsteczki węglowodorów różnią się liczbą atomów węgla, a więc długością łańcucha węglowego oraz liczbą atomów wodoru. Porównując ich wzory łatwo zauważyć, że zwiększenie się liczby atomów węgla i wodoru w kolejnych cząsteczkach węglowodorów odbywa się w sposób regularny, tak jakby do każdej poprzedniej cząsteczki węglowodoru dodano jeden atom węgla i dwa atomy wodoru. Każda cząsteczka następnego węglowodoru różni się od poprzedniej o grupę CH 2. Mówimy, że alkany tworzą szereg homologiczny, a poszczególne węglowodory są jego homologami. OGÓLNY WZÓR ALKANÓW n– liczba atomów węgla w cząsteczce danego alkanu

7 Właściwości fizyczne alkanów Zmiany właściwości fizycznych węglowodorów uzależnione są od wielkości cząsteczek, z których są one zbudowane. Znane są węglowodory, których cząsteczki składają się nawet z kilkudziesięciu połączonych ze sobą atomów węgla. Stan skupienia 1.Metan CH 4, etan C 2 H 6, propan C 3 H 8, butan C 4 H 10 są gazami. Ich cząsteczki są małe i siły przyciągania między nimi niewielkie. 2.Cząsteczki węglowodorów o liczbie atomów węgla w łańcuchach większej niż 5 przyciągają się na tyle silnie, że występują jako ciecze. 3.Węglowodory w których cząsteczki zawierają więcej niż 15 atomów węgla mają stan skupienia stały, gdyż oddziaływanie między nimi jest silne. Rozpuszczalność Węglowodory nie mieszają się z wodą. Ze względu na podobieństwo budowy ich cząsteczki oddziałują na siebie tak, że po zmieszaniu różnych węglowodorów otrzymujemy mieszaninę jednorodną (ropa naftowa). Płonących ciekłych węglowodorów (benzyny, nafty) nie wolno gasić wodą, gdyż wypływają one na jej powierzchnię i pożar rozprzestrzenia się jeszcze bardziej.

8 Eten to najprostszy z przedstawicieli drugiej grupy węglowodorów łańcuchowych zwanych alkenami. Budowa cząsteczki etenu Wzór sumaryczny: C 2 H 4 Porównując ze wzorem etanu C 2 H 6 widzimy, że w cząsteczce jest o dwa atomy wodoru mniej. Pamiętajmy, że węgiel w związkach organicznych jest zawsze czterowartościowy. Wniosek: atomy węgla muszą być połączone dodatkowym wiązaniem chemicznym. Wzór strukturalny: W cząsteczce etenu atomy węgla połączone są podwójnym wiązaniem.

9 Węglowodory, które w swoich cząsteczkach zawierają przynajmniej jedno wiązanie wielokrotne między atomami węgla nazywamy węglowodorami nienasyconymi. Nazwa systematyczna WzórNazwa odpowiedniego alkanu etenC2H4C2H4 etan propenC3H6C3H6 propan butenC4H8C4H8 butan pentenC 5 H 10 pentan heksenC 6 H 12 heksan heptenC 7 H 14 heptan oktenC 8 H 16 oktan nonenC 9 H 18 nonan dekenC 10 H 20 dekan

10 Nazwy alkenów tworzy się zmieniając przyrostek -an odpowiedniego węglowodoru nasyconego (alkanu) na -en, np. eten (zwany też etylenem) od etanu. Alkeny tworzą również szereg homologiczny, w którym cząsteczka każdego z nich różni się od poprzedniego o człon -CH 2 -. W związku z występowaniem jednego podwójnego wiązania między atomami węgla cząsteczka alkenu zawiera o 2 atomy wodoru mniej w porównaniu z cząsteczką alkanu o takiej samej ilości atomów węgla w łańcuchu. Wzór ogólny alkenów Węglowodory których cząsteczki zawierają jedno podwójne wiązanie między atomami węgla nazywamy alkenami.

11 Etylen w stanie naturalnym występuje w niewielkich (zmiennych) ilościach w gazie ziemnym. Właściwości fizyczne etenu: -gaz - bezbarwny - przyjemny słodkawy zapach - nierozpuszczalny w wodzie - bardzo dobrze rozpuszczalny w ropie naftowej, benzynie Właściwości fizyczne alkenów są jakościowo podobne do właściwości alkanów. wszystkie są bezbarwne, nierozpuszczalne w wodzie. temperatury wrzenia alkenów są niższe niż odpowiadających im alkanów. mają intensywny zapach.

12 1.Alkeny, podobnie jak alkany, ulegają reakcjom spalania: - pełnego - półpełnego - niecałkowitego 2. Alkeny są węglowodorami aktywniejszymi od alkanów, ze względu na obecność wiązaniu podwójnego; a) odbarwiają wodę bromową. Jest to charakterystyczna reakcja na obecność wiązań wielokrotnych.

13 Jak nazwać poprawnie powstały związek? -związek ten jest pochodną węglowodoru nasyconego (ma pojedyncze wiązania między atomami węgla), który ma 2 atomy węgla. Jest to więc pochodna etanu. - 2 atomy wodoru w etenie zostały zastąpione 2 atomami bromu. -nazwę takiego związku tworzymy w ten sposób, że przed nazwą alkanu (etan) podajemy liczbę (dwa - di) i nazwę przyłączonych pierwiastków (brom). -Nazwa: dibromoetan b) Podobnie zachodzi reakcja z: - wodorem, - chlorowodorem, Reakcje z wodą bromową, z wodorem i chlorowodorem noszą nazwę reakcji przyłączania - do alkenu przyłącza się dana cząsteczka.

14 c) Reakcja polimeryzacji Alkeny ( węglowodory nienasycone) ulegają polimeryzacji. Jest to reakcja, w której pojedyncze cząsteczki - monomery łączą się w wielocząsteczkowe produkty - polimery. Proces ten zachodzi przy odpowiednio wysokim ciśnieniu i w wysokiej temperaturze i jest przyspieszany przez katalizator. W czasie polimeryzacji pękają" wiązania wielokrotne i poszczególne monomery łączą się ze sobą powstałymi w ten sposób wolnymi" wiązaniami. n – liczba cząsteczek etenu biorąca udział w reakcji polimeryzacji;

15 ALKINY to węglowodory nienasycone posiadające w cząsteczce jedno potrójne wiązanie między atomami węgla. Podobnie jak inne węglowodory, tworzą szereg homologiczny o wzorze ogólnym: Nazwy tych węglowodorów tworzymy od nazwy alkanu. zawierającego tyle samo atomów węgla co alkin, zmieniając końcówkę -an na -in lub yn Najprostszym przedstawicielem alkinów jest etin – nazwa zwyczajowa acetylen. Wzór sumaryczny: C 2 H 2 Wzór strukturalny: Otrzymywanie: Najczęściej acetylen otrzymujemy w reakcji karbidu CaC 2 z wodą. Produktami tej reakcji są acetylen oraz wodorotlenek wapnia:

16 Są najaktywniejszymi z węglowodorów - obecność wiązania potrójnego. W obecności alkinów woda bromowa oraz manganian (VII) potasu gwałtownie ulegają odbarwieniu. Reakcje charakterystyczne. 1.Przyłączanie wodoru( kat. Ni): CHΞCH + H 2 CH 2 =CH 2 CH 2 =CH 2 + H 2 CH 3 -CH 3 2.Reakcja z wodą bromową CHΞCH + Br 2 CHBr=CHBr CHBr=CHBr + Br 2 CHBr 2 -CHBr 2 3.przyłączanie chlorowodoru: CHΞC-CH 3 + HCl CH 2 =CClCH 3 CH 2 =CCl-CH 3 + HBr CH 3 -CCl-CH 3 4. Wchodzą w reakcję polimeryzacji:

17

18 alkanalkenalkin aktywnośćsłabadużawysoka reakcja z wodą bromową nie odbarwiapowoli odbarwia szybko odbarwia reakcja z nadmanganian em(VII) potasu nie odbarwiapowoli odbarwia szybko odbarwia palnośćpalny

19 Bibliografia Gimnazjum 2 – wyd GREG Chemia i my – podręcznik gim. http://www.chemia-gimnazjum.info http://wikipedia.org