Węgiel i jego związki z wodorem – podsumowanie
Materiał składa się z sekcji:
"1. Skąd wziął się podział na chemię organiczną i nieorganiczną?" - grafika przedstawiająca główne typy substancji nieorganicznych i organicznych.
"2. Węglowodory" - podsumowanie budowy i nazewnictwa alkanów, alkenów i alkinów.
"3. W jaki sposób odróżnić węglowodory nasycone od nienasyconych?" - reakcja węglowodorów z roztworem bromu oraz manganianu(VII) potasu.
"4. Spalanie węglowodorów" - spalanie alkanów, alkenów i alkinów przy różnym dostępie tlenu (spalanie całkowite i niecałkowite).
"5. Reakcje przyłączania" - przyłączanie cząsteczek typu X - równania reakcji.
"6. Reakcja polimeryzacji" - polimeryzacja etenu.
"Zadania", "Projekt badawczy", "Test sprawdzający do działu VIII. Węgiel i jego związki z wodorem".
Materiał zawiera 6 ilustracji (fotografii, obrazów, rysunków).
2
Rok 1828 uważa się za przełomowy w rozwoju chemii organicznej. Wówczas to niemiecki chemik Friedrich Wöhler (czyt. fridriś wuler) w warunkach laboratoryjnych otrzymał substancję organiczną (mocznik) z soli nieorganicznej. W ten sposób obalony został pogląd, że związki te mogą być wytwarzane wyłącznie przez organizmy żywe, dzięki ich sile witalnej. Podział wiedzy chemicznej na nieorganiczną i organiczną ma podłoże historyczne, jest jednak stosowany do dzisiaj.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Związki organiczne to związki chemiczne węgla z innymi pierwiastkami z wyjątkiem związków zaliczanych do nieorganicznych (m.in. tlenki węgla, kwas węglowy i jego sole).
2. Węglowodory
Węglowodory to związki węgla z wodorem. Mieszaniną węglowodorów są np. ropa naftowa, nafta, benzyna czy gaz w butlach turystycznych.
Węglowodory możemy podzielić na:
nasycone,
alkany – w których cząsteczkach wszystkie wiązania między atomami węgla są pojedyncze, nienasycone,
alkeny – w których cząsteczkach występuje jedno wiązanie podwójne między atomami węgla, pozostałe wiązania są pojedyncze,
alkiny – w których cząsteczkach występuje jedno wiązanie potrójne między atomami węgla, pozostałe wiązania są pojedyncze.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
3. W jaki sposób odróżnić węglowodory nasycone od nienasyconych?
Źródło: Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY 3.0.
4. Spalanie węglowodorów
Produktami spalania węglowodorów są w zależności od warunków:
przy spalaniu całkowitym:
tlenek węgla(IV) i woda, przy spalaniu niecałkowitym:
tlenek węgla(II) (czad) i woda, węgiel (sadza) i woda.
5. Reakcje przyłączania
Alkeny i alkiny są węglowodorami aktywnymi chemicznie.
Źródło: Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY 3.0.
6. Reakcja polimeryzacji
Związki nienasycone w odpowiednich warunkach mogą łączyć się ze sobą, tworząc długie łańcuchy.
Polimeryzacja polega na łączeniu się wielu cząsteczek (monomerów) w jedną cząsteczkę o bardzo długim łańcuchu (polimer).
W wyniku reakcji polimeryzacji etylenu pękają podwójne wiązania chemiczne. Powstaje wówczas cząsteczka złożona z wielu tzw. merów. Produktem reakcji jest polietylen.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Zadania
Pamiętam i rozumiem
Wyjaśnij zasady tworzenia nazw alkenów i alkinów na podstawie nazw alkanów.
Opisz właściwości chemiczne węglowodorów.
Wymień naturalne źródła węglowodorów.
Określ czynnik decydujący o produktach reakcji spalania węglowodorów.
Czytam i interpretuję
Z tablic chemicznych odczytaj zależność między liczbą atomów węgla w cząsteczkach węglowodorów a ich gęstością, temperaturą wrzenia, topnienia i lotnością.
W dowolnym źródle (podręczniki, książki, encyklopedie, Internet) znajdź informacje dotyczące zastosowania etenu i etynu. Wyjaśnij, jakie właściwości zadecydowały o ich zastosowaniu.
Korzystając z układu okresowego, oblicz masę cząsteczkową propanu, propenu i propynu.
*Na podstawie dostępnych źródeł (podręczniki, książki, encyklopedie, Internet) wyjaśnij, dlaczego węglowodory nasycone nazywa się również parafinami.
Rozwiązuję problemy
W dwóch nieopisanych kolbach znajdują się bezbarwne gazy: propen i propan. Zaproponuj doświadczenie pozwalające je odróżnić.
Wyjaśnij, na czym polega reakcja polimeryzacji.
Zaproponuj kilka sposobów zmniejszenia ilości zużytych opakowań jednorazowego użytku.
Zaproponuj, jakie wyroby może wytwarzać producent polietylenu.
Wyjaśnij, dlaczego nie można używać wadliwie działającego piecyka gazowego. Wymień możliwe zagrożenia.
w podobnym”
Badana hipoteza
Węglowodory (np. nafta, benzyna) nie rozpuszczają się w wodzie.
Węglowodory (np. benzyna) rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych, np. alkoholu.
Materiały źródłowe
Uczeń
Co dokładnie mam zamiar zrobić, by sprawdzić, czy hipoteza jest prawdziwa?
Zaplanować doświadczenie pozwalające zbadać rozpuszczalność węglowodorów (benzyny) w wodzie i rozpuszczalniku organicznym.
Co trzeba przygotować, by
zweryfikować hipotezę? Niewielką ilość nafty, benzyny, wodę, alkohol Co będę obserwować
(mierzyć)?
Czas trwania Kilka minut
Wyniki Przygotowanie karty pracy z zapisem obserwacji
doświadczenia oraz relacji fotograficznej z jej przebiegu.
Wniosek Uzasadnienie powiedzenia „podobne rozpuszcza się w podobnym” na podstawie dostępnych źródeł.
Czego się nauczyłam/łem podczas tego projektu?
Wyniki i wnioski z projektu badawczego
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Test sprawdzający do działu VIII. Węgiel i jego związki z wodorem
Test sprawdzający
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Klucz testu
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
