Wyszukiwarka -

Menu
Losowy pierwiastek
Dzisiaj jest:
Utrzymanie portalu
Prawa autorskie
Popularne tagi:
Reklama

Lekcja 2 - Poznajemy - węglowodory nasycone - alkany
Węglowodory są to związki węgla z wodorem, w których cząsteczkach atomy węgla łączą się bezpośrednio ze sobą. Węgiel w tych związkach jest zawsze czterowartościowy(IV). Związków tych może być bardzo dużo. Węgiel może łączyć się w łańcuchy proste lub rozgałęzione oraz pierścienie. Łańcuch taki może zawierać ponad 100 atomów węgla.

Nazwy węglowodorów tworzy się od greckich nazw określających liczbę atomów węgla w łańcuchu z dołożoną końcówką –an, jedynie cztery pierwsze nazwy to nazwy zwyczajowe.

Wzór ogólny alkanów: CnH2n + 2 Gdzie: n jest kolejną liczbą naturalną różną od zera, określającą liczbę atomów węgla w cząsteczce alkanu.


Na przykład gdy n=12, to wzór sumaryczny węglowodoru nasyconego ma postać C12H2*12 + 2 czyli C12H26


chemia gimnazjum

Szereg homologiczny - szereg związków organicznych o podobnej budowie i właściwościach, w którym każdy człon posiada w cząsteczce o jedną grupę –CH2- więcej niż poprzedni. Alkany - węglowodory łańcuchowe nasycone, których cząsteczki zawierają wiązania pojedyncze pomiędzy atomami węgla.


Metan

Metan CH4 to pierwszy węglowodór w szeregu homologicznym alkanów. Wzór sumaryczny CH4.

Wzór strukturalny:
chemia gimnazjum

Właściwości:
- gaz
- bezbarwny
- bezwonny
- lżejszy od powietrza
- nierozpuszczalny w wodzie
- d = 0,665 g/cm3
- mało aktywny chemicznie
- ulega reakcji spalanie:
a) całkowitego
b) półspalania
c) niecałkowitego

Metan jest głównym składnikiem (90%) gazu ziemnego, inaczej zwanym gazem błotnym, bo powstaje na bagnach lub gazem kopalnianym, gdyż bardzo często występuje w kopalniach węgla kamiennego. Z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową. Wybuch powoduje iskra lub zwarcie w przewodach elektrycznych.

W wyniku spalania metanu (i wszystkich węglowodorów) powstają różne produkty, w zależności od warunków przeprowadzonego procesu. Gdy spalanie zachodzi przy nieograniczonej ilości dostarczonego tlenu, wówczas zachodzi spalanie całkowite, którego produktami są: tlenek węgla(IV) i woda (para wodna). Reakcję tę przedstawia równanie:
Spalanie całkowite
CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O

Ten rodzaj spalania jest niebezpieczne i najbardziej ekologiczny.
Jeśli podczas spalania jest niepełny dostęp tlenu, wówczas zachodzi półspalanie albo spalanie niecałkowite. Produktami półspalania są: tlenek węgla(II) i woda. Zapis równania jest następujący:
Półspalanie
2 CH4 + 3 O2 -> 2 CO + 4 H2O

Produktami spalania niecałkowitego są: węgiel (w postaci sadzy) i woda.
Spalanie niecałkowite
CH4 + O2 -> C + 2 H2O

Właściwości alkanów

W szeregu homologicznym węglowodorów nasyconych – alkanów – wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w cząsteczce zmienia się stan skupienia:
- gaz – pierwsze cztery węglowodory,
- ciecz – od pięciu do szesnastu atomów węgla w cząsteczce,
- stały – minimum siedemnaście atomów węgla.

Wraz ze wzrostem długości łańcucha, czyli większej liczbie atomów węgla maleje lotność i palność. Alkany są łatwopalne i lżejsze od wody, w której się nie rozpuszczają.

Benzyna – paliwo samochodowe i samolotowe – jest mieszaniną ciekłych węglowodorów zawierających w cząsteczce od 5 do 10 atomów węgla. Jest bezbarwną lotną, łatwopalną cieczą o charakterystycznym zapachu. Nie rozpuszcza się w wodzie, pływa po powierzchni, gęstość benzyny przyjmuje różna wartości liczbowe, w zależności od składu benzyny ale zawsze jest mniejsza od gęstości wody. Gęstość uniwersalnej benzyny wynosi 0,8 g/cm3, a gęstość benzyny silnikowej waha się w granicach od 0,68 g/cm3 do 0,76 g/cm3. Benzyna rozpuszcza się w alkoholu i innych rozpuszczalnikach organicznych. Jest dobrym rozpuszczalnikiem, więc można nią usuwać tłuste plamy z ubrań.

Otrzymuje się ją jako pierwszą, ciekłą frakcji podczas destylacji ropy naftowej. Na świecie występuje duże zapotrzebowanie na benzynę a produkty z destylacji ropy naftowej są niewielkie. Opracowano więc sposób otrzymywania benzyny syntetycznej, tzw. kraking. Kraking odbywa się w wysokiej temperaturze i powstaje z węglowodorów o długich łańcuchach węglowych. Węglowodory te nie znalazły innego zastosowania a także są produktami destylacji ropy naftowej, np.:
C15H32 -> C8H18 + C7H14

Podsumowanie tematu
1. Napisz reakcje spalania całkowitego, półspalania oraz niecałkowitego dekanu
2. Alkany nie rozpuszczają się w wodzie. Dlaczego? Jaka właściwość na to wpływa?
3. Wyjaśnij dlaczego kraking powinno się wykorzystywać?

Lekcja 1 - Węgiel pierwiastkowy - postaci, w których występuje

Lekcja 3 - Poznajemy - węglowodory nienasycone - alkeny i alkiny