SKRYPT CHEMIA cz.3 1
ZAGADNIENIA: 1) Szybkość reakcji chemicznej 2) Dysocjacja elektrolityczna (elektrolity i nieelektrolity) / Elektrolity mocne i słabe 3) Ilościowa interpretacja procesów dysocjacji elektrolitycznej / Stała i stopień dysocjacji elektrolitycznej* / Prawo działania mas 4) Skala ph 5) Jonowa interpretacja reakcji zobojętniania i strącania osadów 6) Hydroliza soli 7) Procesy zachodzące z wymianą elektronów (reakcje utleniania i redukcji 8) Utleniacze i reduktory 9) Węglowodory alkany i alkeny (własności fizyczne i chemiczne oraz otrzymywanie) SKRYPT CHEMIA cz.3 2
Zadanie 1. Zagadnieniami, które związane są z szybkością reakcji chemicznej zajmuje się: a) chemia organiczna b) kinetyka chemiczna c) analiza jakościowa d) chemia nieorganiczna Zadanie 2. Jakie czynniki wpływają na szybkość reakcji chemicznej? Zadanie 3. Co to jest katalizator / inhibitor? Zadanie 4. 3% wodny roztwór nadtlenku wodoru, H 2 O 2, to tzw woda utleniona. Zapisz równanie reakcji rozkładu nadtlenku wodoru wiedząc, że katalizatorem tej reakcji jest tlenek manganu (IV). Zadanie 5. Uzupełnij zdania. Teoria, która wyjaśnia, jak dochodzi do reakcji pomiędzy cząsteczkami substratów to teoria.aby zderzenie substratów było efektywne, cząsteczki substratów muszą mieć odpowiednią energię, tzw energię. Kompleksem aktywnym nazywamy. SKRYPT CHEMIA cz.3 3
Zadanie 6. Przedstawiono wykres zmian energii wewnętrznej podczas przebiegu reakcji egzoenergetycznej. Zaznacz na wykresie: a) energię aktywacji, b) kompleks aktywny*. Zadanie 7. (na podstawie zadania 6) Zaproponuj wykres zmiany energii wewnętrznej dla procesu endoenergetycznego. Zadanie 8. Uzupełnij zdanie. Jeżeli mamy do czynienia z reakcją egzotermiczną układ ciepło, a jeżeli mamy do czynienia z reakcją endotermiczną, układ ciepło. Dysocjacja elektrolityczna (elektrolity i nieelektrolity) / Elektrolity mocne i słabe Równania dysocjacji elektrolitów (w zależności od ich mocy) mają postać: HCl H + + Cl (dla mocnego elektrolitu) H 2 CO 3 2 H + 2 + CO 3 (dla słabego elektrolitu) ( ) reakcja nieodwracalna, ( ) reakcja odwracalna SKRYPT CHEMIA cz.3 4
Zadanie 9. Najczęściej spotykanym rozpuszczalnikiem jest woda. Poniżej przedstawiono wzór strukturalny cząsteczki wody. Określ rodzaj wiązania między atomem tlenu a wodoru. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Cząsteczki wody mogą łączyć się w większe zespoły, nazywane. Między cząsteczkami wody tworzą się wiązania, które są przyczyną niektórych własności wody, na przykład dużego napięcia powierzchniowego oraz wysokiej temperatury wrzenia. Zaznacz wiązania wodorowe między cząsteczkami wody. Nartnik duży Utrzymuje się na powierzchni wody dzięki jej dużemu napięciu powierzchniowemu. Zadanie 10. Wyjaśnij pojęcia i uzupełnij zdanie. DYSOCJACJA ELEKTORLITYCZNA [ ] ELEKTROLITY - Podczas dysocjacji elektrolitycznej rozerwaniu ulegają wiązania. Zadanie 11. Związki, które nie mają dostatecznie spolaryzowanych wiązań, a ty samym nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej, nazywamy nieelektrolitami. Roztwory wodne tych związków nie przewodzą prądu elektrycznego. Podaj przykłady związków należących do nieelektrolitów. SKRYPT CHEMIA cz.3 5
W drugiej połowie XIX wieku szwedzki chemik S.A. Arrhenius doświadczalnie udowodnił, że substancje chemiczne można podzielić na dwie grupy: elektrolity i nieelektrolity. Teorię Arrheniusa można ująć ogólnie w postaci czterech podstawowych opartych na doświadczeniu założeniach: elektrolity, a więc kwasy, zasady i sole podczas rozpuszczania w wodzie rozpadają się na elementy naładowane elektrycznie, czyli ulegają tzw. dysocjacji elektrolitycznej. Elementy te nazwano jonami. Jony naładowane dodatnio nazywa się kationami, a ujemne anionami. suma ładunków elektrycznych kationów i anionów, powstających na skutek dysocjacji elektrolitycznej elektrolitów jest zawsze równa zeru. nieelektrolity tzn. substancje, które w roztworach i w stanie stopionym nie przewodzą prądu elektrycznego, nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej. właściwości chemiczne jonów różnią się zupełnie od własności obojętnych atomów i cząsteczek SKRYPT CHEMIA cz.3 6
Zadanie 12. Podczas dysocjacji kwasów w wodzie odrywany są jony wodoru H + (kation wodoru). Zapisz równania dysocjacji następujących kwasów jednoprotonowych oraz nazwij powstałe aniony. HNO 3.. nazwa anionu: HBr.... nazwa anionu: HNO 2....nazwa anionu: Zadanie 13. Kwasy wieloprotonowe dysocjują w wodzie zazwyczaj wieloetapowo i odwracalnie. Zapisz równania dysocjacji: kwasu siarkowego (IV) i kwasu siarkowego (VI)*. (* - nietypowa dysocjacja kwasu) Kwas siarkowy (IV): etap 1) etap 2) Kwas siarkowy (VI): etap 1) etap 2) Zadanie 14. Większość wodorotlenków nie rozpuszcza się w wodzie, dlatego nie zapisuje się ich równań dysocjacji. Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie to zazwyczaj te, które zbudowane są z metalu grupy I lub II, oprócz Be(OH) 2 i Mg(OH) 2. Zapisz równania reakcji dysocjacji podanych wodorotlenków w wodzie lub zapisz, że reakcja nie zachodzi. KOH Ba(OH) 2 Fe(OH) 2 NaOH Ca(OH) 2 Cr(OH) 3 H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O SKRYPT CHEMIA cz.3 7
Zadanie 15. Uzupełnij następujące zdanie oraz zapisz równania reakcji dysocjacji następujących soli. Pamiętaj o tabeli rozpuszczalności soli. Sole dysocjują w wodzie i. K 3 PO 4 NaNO 3 K 2 CO 3 CaCl 2 AgNO 3 CaSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 Mg(NO 3 ) 2 Ba(NO 2 ) 2 N ai H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O * Podaj nazwy soli użytych w równaniach dysocjacji: K 3 PO 4 CaSO 4 NaNO 3 Al 2 (SO 4 ) 3 K 2 CO 3 Mg(NO 3 ) 2 CaCl 2 Ba(NO 2 ) 2 AgNO 3 NaI Zadanie 16. Podaj nazwy następujących anionów: a) SO 3 2- b) NO 2 - c) OH - d) SO 4 2- e) S 2- f) Br - g) HSO 3 - SKRYPT CHEMIA cz.3 8
h) NO 3 2- i) CO 3 2- j) H 2 PO 4 - Zadanie 17. Elektrolity dzielimy ogólnie na mocne i słabe. Uzupełnij tabelę, wpisując odpowiednie wzory związków. Do elektrolitów mocnych zaliczamy: niektóre kwasy, wodorotlenki i sole. Kwasy (mocne) Wodorotlenki Sole Takie elektrolity, które w roztworach wodnych dobrze przewodzą prąd elektryczny noszą nazwę elektrolitów mocnych a elektrolity, które przy tym samym stężeniu co elektrolity mocne wykazują znacznie słabsze przewodnictwo elektryczne nazywane są elektrolitami słabymi. Przewodnictwo elektrolitu jest przewodnictwem jonowym związanym z ruchem kationów i anionów w polu elektrycznym. Ilościowa interpretacja procesów dysocjacji elektrolitycznej / Stała i stopień dysocjacji elektrolitycznej / Prawo działania mas Zadanie 18. Zapisz równanie reakcji dysocjacji chlorku żelaza (III) oraz określ stosunek molowy wszystkich reagentów. SKRYPT CHEMIA cz.3 9
Zadanie 19. Kwas fluorowodorowy jest słabym elektrolitem (kwasem), używanym najczęściej do procesu trawienia szkła. Zapisz równanie dysocjacji tego kwasu oraz wyrażenie na stałą dysocjacji K, tego kwasu. K = ------------------------------------------- Zadanie 20. Przedstawiono zapis równań reakcji dysocjacji kwasu węglowego oraz wartości stałej dysocjacji K, dla każdego etapu. Oceń, jak przebiega dysocjacja tego kwasu. Zadanie 21. Kwas cyjanowodorowy* HCN, to słaby elektrolit. Zapisz równanie dysocjacji tego kwasu i wyrażenia na stałą dysocjacji, K. * Kwas cyjanowodorowy HCN, kwas pruski. Sole kwasu cyjanowodorowego, cyjanki, to silne trucizny; "cyjankiem" określa się sól potasową kwasu cyjanowodorowego - cyjanek potasu: KCN, truciznę często opisywaną w powieściach kryminalnych. Tego typu związki działają silnie drażniąco na skórę i błony śluzowe. K = ------------------------------------------- Zadanie 22. W tabeli przedstawiono stałe dysocjacji wybranych kwasów. Uzupełnij zdania pod tabelą. Który z podanych kwasów jest najmocniejszy? Im większa wartość K, tym bardziej substancja jest w roztworze. SKRYPT CHEMIA cz.3 10
Zadanie 23. Kwas siarkowy (IV) dysocjuje w dwóch etapach. Zapisz równania dysocjacji tego kwasu oraz wyrażenie na stałą dysocjacji dla każdego etapu. Etap I K I = Etap II K II = Stopień dysocjacji α, opisuje, jaki odsetek związku uległ dysocjacji elektrolitycznej [%]. Znajomość stopnia dysocjacji pozwala oszacować, ile jonów znajduje się w roztworze o podanym stężeniu. Stopień dysocjacji elektrolitu określa się stosunkiem liczby moli cząsteczek zdysocjowanych na jony do liczby moli cząsteczek substancji rozpuszczonej. lub n - liczba moli 100% N liczba cząsteczek lub C stężenie molowe [mol/dm 3 ] Zadanie 24. Oblicz stężenie jonów cyjanowych CN -, w 0,1 molowym roztworze kwasu cyjanowodorowego HCN, jeśli stopień jego dysocjacji wynosi 1,41%. [zapisz: dane, szukane, równanie dysocjacji] Zadanie 25. Prawo działania mas, to prawo, które stanowi podstawę współczesnej kinetyki chemicznej i wszelkich obliczeń uwzględniających fakt występowania równowagi reakcji chemicznych. Sformułuj prawo działania mas. SKRYPT CHEMIA cz.3 11
Skala ph Zadanie 26. Uzupełnij zdania. Wartość ph jest powszechnie przyjętą miarą roztworów, a decyduje o tym stężenie jonów. W rozcieńczonych roztworach wodnych skala ph (roztworach doskonałych) może przyjmować wartości od 0 do. Roztwór, w którym stężenie jonów wodorowych jest równoważne stężeniu jonów hydroksylowych nazywamy roztworem. Zależność taką można zapisać równaniem:. Zadanie 27. Przedstawiono graficzny wykres zależności między ph a stężeniem jonów wodorowych [H + ] i hydroksylowych [OH - ]. Uzupełnij brakujące informacje pod wykresem. Duże stężenie jonów [H + ] świadczy o środowisku roztworu. Duże stężenie jonów [OH - ] świadczy o środowisku roztworu. a) dla ph= 4, stężenie jonów wodorowych [H + ]= 10-4, a stężenie jonów [OH - ]= 10-10, zatem odczyn tego roztworu jest. b) dla ph= 8, stężenie jonów wodorowych [H + ]=, a stężenie jonów [OH - ]=, zatem odczyn tego roztworu jest. SKRYPT CHEMIA cz.3 12
Zadanie 28. Najprostszym sposobem pomiaru ph jest pomiar przy pomocy wskaźników. Podaj definicję wskaźnika i wskaż inną nawę używaną do określenia tej grupy związków. Wymień 5 znanych Ci wskaźników używanych w laboratorium chemicznym. Wskaźniki ( ) - Wymień 5 wskaźników: Zadanie 29. W roztworze obojętnym [H + ] = 10-7. (nawias kwadratowy oznacza stężenie molowe C m [mol/dm 3 ]). Jak obliczyć ph takiego roztworu? wzór: ph = log [H + ] ph = - log [10-7 ] ph = - ( -7) ph = 7 Oblicz ph roztworu, jeśli stężenie jonów H +, w danym roztworze wynosi 10-11 mol/dm 3. Zadanie 30. Oblicz, jakie będzie ph roztworu zawierającego jony wodorotlenkowe [OH - ] o stężeniu 10-10 mol/ dm 3. SKRYPT CHEMIA cz.3 13
Zadanie 31. Oblicz ph wodnego roztworu kwasu chlorowodorowego HCl, o stężeniu 0,01 mol/dm 3. Zadanie 32. Jak nazywa się urządzenie elektroniczne służące do pomiaru ph roztworu? Zadanie 33. Uzupełnij informacje. ph krwi w prawidłowych warunkach ph mleka ph kawy ph soku żołądkowego ph śliny ph środków piorących Zadanie 34. ph gleby jest bardzo istotne przy uprawie niektórych roślin. Znajdź informacje na temat ph odpowiedniego dla pewnych roślin uprawnych. żyto / owies ziemniaki ogórki cebula / fasola SKRYPT CHEMIA cz.3 14
Jonowa interpretacja reakcji zobojętniania i strącania osadów Zadanie 35. Uzupełnij zdania. Reakcja zobojętnienia ( ) to reakcja między a, która prowadzi do zmiany ph środowiska reakcji w kierunku bardziej. Zadanie 36. Zapisz cząsteczkowe i jonowe równanie reakcji: a) kwasu siarkowego (VI) z wodorotlenkiem potasu b) kwasu bromowodorowego z wodorotlenkiem wapnia c) kwasu azotowego (V) z wodorotlenkiem baru Zadanie 37. Czy podane poniżej równania reakcji są reakcjami strąceniowymi? a) KCl + NaOH KOH + NaCl b) 2 NaOH + CuSO 4 Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 c) AgNO 3 + NaCl AgCl + NaNO 3 SKRYPT CHEMIA cz.3 15
Zadanie 38. Zapisz równanie reakcji na sposób cząsteczkowy i jonowy: a) kwas siarkowy (VI) + chlorek baru b) jodek potasu + azotan (V) srebra c) wodorotlenek sodu + siarczan (VI) miedzi (II) d) chlorek żelaza (III) + wodorotlenek potasu e) jodek sodu + azotan (V) ołowiu (II) Hydroliza soli Zadanie 39. Uzupełnij zdania. Hydroliza soli jest reakcją soli z prowadzącą do powstania. SKRYPT CHEMIA cz.3 16
Hydrolizie ulegają: - sole mocnych kwasów i - sole słabych kwasów i - sole słabych kwasów i słabych zasad. Zadanie 40. Spośród podanych soli wypisz te, które nie ulegają hydrolizie. Na 2 SO 4, ZnCl 2, K 2 CO 3, NaCl, KNO 3, MgSO 4, AgNO 3 Zadanie 41. Zapisz równanie jonowe reakcji hydrolizy siarczanu (VI) glinu oraz określ odczyn końcowego roztworu. Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O 2 Al(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 słaby elektrolit mocny elektrolit SKRYPT CHEMIA cz.3 17
Zadanie 42. Zapisz równanie jonowe reakcji hydrolizy chlorku żelaza (III) oraz określ odczyn końcowego roztworu. FeCl 3 + 3 H 2 O Fe(OH) 3 + 3 HCl Zadanie 43. Zapisz cząsteczkowe i jonowe równania hydrolizy następujących soli oraz określ odczyn końcowego roztworu. a) hydroliza fosforanu (V) sodu b) hydroliza siarczanu (VI) miedzi (II) c) hydroliza chlorku glinu Procesy zachodzące z wymianą elektronów (reakcje utleniania i redukcji) Zadanie 44. Każdemu atomowi w cząsteczce możemy przypisać pewien stopień utlenienia. Stopniem utlenienia pierwiastka w danym związku chemicznym nazywamy jaki zgromadziłby się na atomie tego pierwiastka przy założeniu, że związek będzie miał budowę. Przykład: SKRYPT CHEMIA cz.3 18
W cząsteczce NaCl, atom sodu przyjmuje stopień utlenienia (+I), a atom chloru przyjmuje stopień utlenienia (-I). Wynika to stąd, że atom sodu, aby uzyskać oktet elektronowy musi oddać jeden elektron (+I), a atom chloru musi przyjąć jeden elektron (-I). Zadanie 45. Reguły ułatwiające ustalenie stopnia utlenienia pierwiastka w związku: a) Suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki musi być równa. b) Atomom pierwiastków występującym w stanie wolnym, np.:,,,, przypisuje się stopień utlenienia równy. c) Fluor ma zawsze w związkach stopień utlenienia d) Litowce występują zawsze na stopniu utlenienia, a berylowce zawsze na stopniu. e) Stopień utlenienia wodoru jest zawsze równy, a tlenu. f) * Wyjątek: Tlen występuje na I stopniu utlenienia w nadtlenkach, np.: H 2 O 2 g) * Wyjątek: Wodór występuje na I stopniu utlenienia w wodorkach metali grupy I i II układu okresowego, np.: NaH, LiH, CaH 2, BaH 2. Zadanie 46. Określ stopnie utlenienia pierwiastków w następujących związkach chemicznych. CaO, Na 2 O, KOH, HNO 2, Ca(OH) 2, MgSO 4, BaCl 2, H 3 PO 4 K 3 PO 4, Pb(NO 3 ) 2, Al 2 (SO 4 ) 3, NaI, CuSO 4, CaH 2, KNO 3 Zadanie 47. Określ stopnie utlenienia pierwiastków w następujących jonach: MnO 4 -, HS -, HSO 3 - Zadanie 48. Uzupełnij zdania. Reakcją redoks, nazywamy taką reakcję, w której co najmniej pierwiastki swój stopień utlenienia. Jeden z tych pierwiastków oddaje elektrony i wtedy proces ten nazywa się, a drugi pierwiastek przyjmuje elektrony i taki proces nazywamy. SKRYPT CHEMIA cz.3 19
Zadanie 49. Napisz równanie reakcji magnezu z tlenem, określ czy jest to reakcja redoks i napisz równania połówkowe. Dokonaj bilansu elektronowego. Wskaż utleniacz i reduktor. Zadanie 50. Metodą bilansu elektronowego uzgodnij współczynniki w podanym równaniu reakcji redoks. Wskaż utleniacz i reduktor. a) Fe + S FeS b) KNO 3 KNO 2 + O 2 c) P + HNO 3 + H 2 O H 3 PO 4 + NO d) Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O e) Cu + AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + Ag f) K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O + S Cr 2 O 3 + SO 2 + KOH SKRYPT CHEMIA cz.3 20
Zadanie 51. Właściwości związków manganu. Uzupełnij brakujące informacje. Mangan jest metalem leżącym w bloku układu okresowego. Mangan może przyjmować różne stopnie utlenienia:. Najczęściej spotykanym i stosowanym związkiem manganu jest jego sól potasowa, czyli manganian (VII) potasu o wzorze, gdzie mangan występuje na swoim najwyższym stopniu utlenienia równym:. Związki manganu na +VII stopniu utlenienia są silnymi utleniaczami Zadanie 52. Przedstawiono konfigurację elektronową manganu. Zaznacz powłokę walencyjną. 25Mn: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 Zadanie 53. Mangan tworzy wiele tlenków na różnych stopniach utlenienia. Zapisz wzory podanych tlenków, wskaż stopień utlenienia manganu oraz wskaż charakter chemiczny danego tlenku (kwasowy, zasadowy, amfoteryczny). Nazwa tlenku Wzór Stopień utlenienia manganu tlenek manganu (II) Charakter chemiczny tlenku Barwa związku tlenek manganu (IV) tlenek manganu (VII) Utleniacze i reduktory* Zadanie 54. Uzupełnij zdania: Utleniaczem jest związek, który Reduktorem nazywamy związek, który Niemal każdy związek chemiczny, zależnie od warunków może być utleniaczem lub reduktorem, choć istnieje liczna grupa związków które tradycyjnie zalicza się do silnych reduktorów, gdyż zachowują się jak reduktory w większości przypadków. Silnymi reduktorami są metale alkaliczne (sód, magnez, cynk i inne), wodór i wodorki metali alkalicznych (wodorek sodu, wodorek litowo-glinowy). Znane i często stosowane utleniacze to: kwas siarkowy, kwas azotowy, nadmanganiany, chlorany, woda królewska. SKRYPT CHEMIA cz.3 21
SKRYPT CHEMIA cz.3 22
Węglowodory Alkany i cykloalkany / Efekt cieplarniany / Ropa naftowa i gaz ziemny Zadanie 55. Uzupełnij zdania. Początek rozwoju chemii organicznej to rok, właśnie wtedy ogłoszono obalenie, która zakładała, że do uzyskania substancji organicznych potrzebna jest Alkany są to związki ponieważ posiadają tylko wiązania między atomami. Węgiel w związkach organicznych jest zawsze wartościowy. Zadanie 56. Uzupełnij schemat: WĘGLOWODORY. WĘGLOWODORY Zadanie 57. Charakterystyka metanu najważniejszy przedstawiciel alkanów. a) Wzór sumaryczny metanu: b) Wzór strukturalny metanu: Wzór przestrzenny: Węglowodory mają budowę przestrzenną! SKRYPT CHEMIA cz.3 23
c) Metan nazywany jest inaczej lub d) Właściwości fizyczne metanu: - Zadanie 58. Wymień najważniejsze gazy szklarniowe i odpowiedz na poniższe pytania. Najważniejsze gazy szklarniowe: Najdłuższy czas życia w atmosferze ma Największy udział w efekcie cieplarnianym mają Zadanie 59. Na czym polega efekt cieplarniany? Efekt cieplarniany jest zjawiskiem spowodowanym zdolnością atmosfery do przepuszczania dużej części i zatrzymywania promieniowania Ziemi. Przez to na powierzchni Ziemi oraz w dolnych warstwach jej atmosfery jest niż byłoby, gdyby atmosfera nie istniała. Jednak większość promieniowania słonecznego - bliski oraz (VIS) - dociera do najniższych warstw atmosfery i do powierzchni Ziemi, gdzie jest częściowo od niej odbijane, a częściowo pochłaniane ogrzewając ją. http://edu.pgi.gov.pl/muzeum/efekt/ Zadanie 60. Wymień skutki efektu cieplarnianego. Zadanie 61. Podaj definicję szeregu homologicznego. Przedstaw wzór ogólny alkanów. WZÓR OGÓLNY ALKANÓW: SKRYPT CHEMIA cz.3 24
Zadanie 62. Przedstaw wzór sumaryczny, półstrukturalny, strukturalny i kreskowy dla cząsteczki butanu. WZÓR SUMARYCZNY WZÓR PÓŁSTRUKTURALNY WZÓR STRUKTURALNY WZÓR KRESKOWY Zadanie 63. Zapisz właściwości fizyczne alkanów. Zadanie 64. Wskaż, który z podanych alkanów będzie miał wyższą temperaturę wrzenia. etan.. heksan, butan dekan, pentan. metan Zadanie 65. Przedstaw zastosowanie podanych węglowodorów: metan propan-butan oktan heksan alkany wyższe - parafiny Zadanie 66. Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne trzech alkanów. Podaj wzory sumaryczne każdego z nich. SKRYPT CHEMIA cz.3 25
-C- -CH 2 -CH 2 -CH 2 - -CH-CH 2 - Jak nazywamy związki, które posiadają taki sam wzór sumaryczny, a inny wzór strukturalny (budowę)? Zadanie 67. Narysuj wzory półstrukturalne czterech izomerów dla cząsteczki heksanu. Zadanie 67 a. Przedstawiono wzór półstrukturalny pewnego węglowodoru. Jest on izomerem pewnego alkanu- jakiego? Zadanie 68. Wymień trzy typy spalania i podaj produkty, jakie powstają podczas tego procesu. SKRYPT CHEMIA cz.3 26
Zadanie 69. Zapisz równanie reakcji spalania: a) całkowitego dla cząsteczki pentanu:... b) półspalania dla cząsteczki pentanu:... c) niecałkowitego dla cząsteczki pentanu:. Jaki rodzaj spalania wymaga dostarczenia największej ilości tlenu? Zadanie 70. Co to jest czad? Jakie ma właściwości fizyczne? Zadanie 71. Podaj zastosowanie sadzy. Zadanie 72. Wiedząc, że lotność związków rośnie wraz ze zmniejszaniem się masy ich cząsteczek, uszereguj związki zgodnie z rosnącą lotnością. CH 2, C 7 H 16, CH 4, butan.... Zadanie 73. Uzupełnij i zbilansuj poniższe równania reakcji spalania alkanów a) C 5 H 12 + 8 O 2..... + 6 H 2 O b)... +.. 9 C + 10 H 2 O Zadanie 74. Alkany przedstawia następujący szereg: a) C 5 H 12, C 9 H 20, C 4 H 10, C 10 H 24 b) C 2 H 6, C 5 H 12, C 6 H 14, C 7 H 14 c) CH 4, C 2 H 2, C 5 H 12, C 8 H 18 d) C 3 H 8, C 4 H 10, C 9 H 20, C 7 H 16 SKRYPT CHEMIA cz.3 27
Zadanie 75. Węglowodory nasycone alkany są nierozpuszczalne w wodzie, ponieważ: a) występują w rożnych stanach skupienia b) mają budowę przestrzenną c) są związkami niepolarnymi d) są związkami polarnymi Zadanie 76. Alkany ulegają reakcjom substytucji (podstawienia). Podaj definicję tego typu reakcji. Katalizatorem w tego typu reakcjach jest. Zadanie 77. Uzupełnij poniższe równania reakcji substytucji: a) - + Cl 2 b) C 4 H 10 + Br 2 c) -CH 2 -CH 2 -CH 2 - + I 2 Zadanie 78. Otrzymywanie alkanów. Alkany można otrzymać dwoma sposobami: na skalę przemysłową i laboratoryjną. Zapisz, jakle to metody. Na skalę przemysłową: Na skalę laboratoryjną: Na czym polega ta metoda? Zadanie 79. Zaproponuj otrzymywanie heksanu metodą Adolfa Wurtza. SKRYPT CHEMIA cz.3 28
Zadanie 80. Na rysunku przedstawiono wzory przestrzenne alkanów. Podaj ich wzory sumaryczne oraz nazwy. Zadanie 80. Wyznacz wzór alkanu, którego masa molowa wynosi 142 g/mol. Zadanie 81. Paliwem do kuchenek turystycznych jest mieszanina propanu z butanem. Oblicz objętość powietrza potrzebną do całkowitego spalenia 0,5 m 3 tej mieszaniny, jeżeli zawiera ona 25% objętościowych butanu. Przyjmij, że powietrze zawiera 20% objętościowych tlenu. 1m 3 = 1000 dm 3 Zadanie 82. W dwóch zbiornikach znajdują się gazy: metan i dwutlenek węgla. Jak je rozróżnić? Zadanie 83. Uzupełnij zdania: Rektyfikacja (destylacja) ropy naftowej. Rektyfikacja to proces, który ma na celu i uszlachetnianie substancji naturalnych lub produktów przemysłowych. Proces rektyfikacji ropy naftowej polega na ropy i w odpowiednich temperaturach wrzenia otrzymujemy produkty przeróbki tego surowca, tak zwane -. SKRYPT CHEMIA cz.3 29
Zadanie 84. Podaj produkty przeróbki ropy naftowej w odpowiednich temperaturach wrzenia. < 40⁰C. 40-160⁰C.. 160-250⁰C. 250-350⁰C.. > 350⁰C ROPA NAFTOWA PIEC Zadanie 85. Uzupełnij brakujące informacje. GAZ ZMIEMNY. SKRYPT CHEMIA cz.3 30
Największym producentem gazu ziemnego w Europie Północnej jest, która bogaci się dzięki złożom pod dnem morza oraz Północnego. Głównym składnikiem stanowiącym ponad 90% gazu ziemnego jest zawsze. Dzięki swej wysokiej kaloryczności gaz ziemny wykorzystywany jest jako w gospodarstwach domowych. Zadanie 86. Wyjaśnij oznaczenie na dystrybutorze benzyny: LO = 95. Zadanie 87. Podaj wzór sumaryczny, półstrukturalny i nazwę węglowodoru, który jest paliwem spalającym się niemal w 100% i bezstukowo (dot. silników samochodowych). NOMENKLATURA WĘGLOWODORÓW (podstawniki alkilowe) Inne podstawniki: (chlorowce): -Cl, - Br, -I, -F. Jeżeli obecne są dwa lub więcej jednakowych podstawników w danym węglowodorze, ich krotność wskaż przedrostkiem: penta- di- dla dwóch tri- dla trzech tetra- dla czterech dla pięciu ZASADY NAZEWNICTWA WĘGLOWODORÓW: 1) Wybieramy najdłuższy łańcuch węglowy C-C. 2) Numerujemy atomy węgla w łańcuchu głównym tak, aby podstawniki miały jak najniższy numer (lokant). 3) Nazywamy związek, zaczynając od podania położenia podstawników (numer atomu węgla przy którym się znajdują), uwzględniając kolejność alfabetyczną podstawników. 4) Na końcu podajemy nazwę głównego węglowodoru. Zadanie 88. Podaj nazwy poniższych węglowodorów. SKRYPT CHEMIA cz.3 31
F Br CH 2 -CH 2 -CH- a) CH 2 -CH-CH 2 - b) Br c) -CH 2 -CH-CH 2 -CH-CH- CH-CH-CH 2 -CH 2 - C 2 H 5 Br d) Cl Cl CH 2 - Br Cl CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH-CH 2 -CH-C- Br e) Cl f) -CH-CH 2 -CH 2 - Zadanie 89. Narysuj wzory półstrukturalne następujących węglowodorów nasyconych. a) 2,2-dichloropentan b) 1,2,3-tribromo-3-metyloheksan c) 3,4-dichloro-2-metylodekan d) 1-bromo-2,4-dichloro-4-metyloheptan. SKRYPT CHEMIA cz.3 32
Zadanie 90. Podaj nazwy następujących CYKLOALKANÓW. Br a) b) Br. Cl Br c) d) Cl. Zadanie 90.a Jak zmienia się lotność następujących związków. Uszereguj je od najmniej do najbardziej lotnych. Bromoetan, chloroetan, fluoroetan SKRYPT CHEMIA cz.3 33
Alkeny / Alkiny Zadanie 91. Uzupełnij zdania: Jeśli między atomami węgla pojawiają się wiązania wielokrotne (podwójne lub potrójne) to związki te należą do grupy węglowodorów. Wśród węglowodorów łańcuchowych rozróżnia się zatem: węglowodory zwane alkanami węglowodory nienasycone: - (zawierające jedno wiązanie podwójne), - (zawierające jedno wiązanie potrójne). Zadanie 92. Uzupełnij brakujące informacje dotyczące poniższego węglowodoru. a) wzór sumaryczny węglowodoru: b) związek ten należy do grupy c) nazwa węglowodoru: d) wiązanie podwójne składa się z jednego wiązania typu i jednego wiązania typu. Najsilniejszym wiązaniem jest wiązanie typu. e) Zastosowanie: - - Zadanie 93. Przedstaw wzory sumaryczne następujących alkenów: SKRYPT CHEMIA cz.3 34
Propen Buten Penten Heksen Hepten W Z Ó R O G Ó L N Y A L K E N Ó W : Zadanie 94. Podaj nazwę następujących alkenów. Pamiętaj, że numerując atomy węgla w łańcuchu głównym, wiązanie podwójne musi mieć jak najniższy numer. -CH=CH-CH- Br CH 2 =CH-CH-... Br Cl Cl -CH-CH 2 -CH-CH=CH 2.. CH=CH-CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH-. Zadanie 95. Narysuj wzory półstrukturalne podanych alkenów. a) 3,3-dibromo-5-chlorohept-1-en b) 1-chlorobut-2-en SKRYPT CHEMIA cz.3 35
Zadanie 96. Izomeria w alkenach. Podaj, jakie rodzaje izomerii występują w alkenach. Zadanie 97. Poniżej przedstawiono pary izomerów. Określ, jaki typ izomerii pokazują. -CH=CH-CH 2 -CH 2 - CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 - H B r C = C H B r B r H C = C H B r H C=C H H C=C CH 2 - -CH 2 CH 2 - -CH 2 H. SKRYPT CHEMIA cz.3 36
Zadanie 98. Ocymen, to przedstawiciel terpenów acyklicznych. Występuje jako płynny węglowodór, m.in. w olejkach eterycznych ziela bazylii. Podaj nazwę systematyczną tego alkenu. Zadanie 100. Karoten występuje głównie jako α-karoten i β-karoten. Jest pomarańczowożółtym organicznym barwnikiem roślinnym, występującym między innymi w korzeniu marchwi i papryce. Ma działanie antyoksydacyjne, a także korzystnie wpływa na funkcjonowanie wzroku, systemu immunologicznego. Należy do grupy węglowodorów: Jest prowitaminą (źródłem) witaminy. Zadanie 101. WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE ALKENÓW. Uzupełnij zdania. Alkeny (węglowodory nienasycone) ulegają reakcjom addycji i. Reakcje addycji polegają na przyłączeniu nieorganicznego substratu do cząsteczki węglowodoru nienasyconego (alken, alkin). W wyniku tej reakcji powstaje produkt nasycony. Przykład: addycja chlorowca (Cl 2, Br 2, I 2,) CH 2 =CH-CH 2 - + Br 2 SKRYPT CHEMIA cz.3 37
-CH=CH-CH 2 - + Cl 2.. C H - C H 2 - C H 2 - C H = C H 2 + I 2 B r. Przykład: addycja chlorowcowodoru (HCl, HBr, HF, HI) -CH=CH 2 + HBr -CH- propen Br 2-bromopropan Z godnie z regułą Markownikowa atom wodoru z cząsteczki H-X zostaje dołączony do atomu związanego z liczbą atomów wodoru. CH 2 =CH-CH 2 - + HCl. -CH 2 -CH=CH 2 + HF.. CH 2 -CH-CH=CH- + HCl Br Cl. SKRYPT CHEMIA cz.3 38
CH-CH 2 -CH 2 -CH=CH 2 + HI Br. Przykład: addycja wodoru (uwodornienie) [wymagany katalizator: Ni, Pd] CH C + H 2 propyn Przykład: addycja wody (uwodnienie) [wymagany katalizator: [H + ] środowisko kwaśnie reakcji ] SKRYPT CHEMIA cz.3 39
-CH 2 -CH=CH 2 + H 2 O. -CH=CH 2 + H 2 O -CH 2 -CH=C- + H2O OTRZYMYWANIE ALKENÓW Zadanie 102. Uzupełnij równanie reakcji. SKRYPT CHEMIA cz.3 40