ogljikovodiki - arneszg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/kem-8-ogljikovodiki.pdf ·...

33
OGLJIKOVODIKI SO SPOJINE OGLJIKA IN VODIKA, najdemo jih v nafti in zemeljskem plinu 621.35 g Cullinan I

Upload: others

Post on 05-Oct-2020

4 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

OGLJIKOVODIKI

SO SPOJINE OGLJIKA IN

VODIKA, najdemo jih v nafti in

zemeljskem plinu

621.35 g

Cullinan I

Page 2: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Viri ogljikovodikov – nafta in

plin

Page 3: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Zakaj sta nafta in plin tako

pomembna?

• Strateški surovini

• Vir energije

• Surovinska baza vrste

industrijskih panog

• Vir ogljikovodikov

Page 4: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Zakaj ravno ogljikovodiki?

• Ogljikovi atomi se lahko povezujejo z

enojnimi, dvojnimi in trojnimi vezmi

med seboj in s hetero atomi

• Tvorijo lahko nerazvejene, razvejene

in obročaste strukture

• So surovine za sintezo drugih

organskih spojin

Page 5: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

V zgradbi grafita in diamanta se

skriva zgradba ogljikovodikov

diamant grafit

fuleren

tetraeder obroči (6)

obroči (6 in 5)

Page 6: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

KLASIFIKACIJA OGLJIKOVODIKOV

ACIKLIČNI CIKLIČNI

NASIČENI

ALKANINENASIČENI

ALKENI, ALKINI

NASIČENI

CIKLOALKAN

NENASIČENI

CIKOLAKEN,

CIKLOALKIN

BUTAN

BUTEN

BUTIN

CIKLOBUTAN

CIKLOBUTEN

Page 7: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

IZOMERIJA

STRUKTURNA

Enake molekulske formule,

razločne strukturne in s tem

lastnosti spojin

STEREO

verižna položajna funkcionalna geometrijska optična

RAZLIČNE

Page 8: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Verižna izomerija

Page 9: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

heks-1-en

Z-heks-2-en E-heks-2-en

Položajna in geometrična

izomerija

POLOŽAJNA

GEOMETRIČNA

Page 10: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

PREDPONA KOREN KONČNICAMEDPONA

Določa lego

stranske verige

ali halogena in

ime

Določa dolžino

osnovne

neprekinjene

verige C atomov

Določa lego

funkcionalne

skupine in dvoje

ali trojne vezi

Določa

funkcionalno

skupino

POIMENOVANJE

OGLJIKOVODIKOV

Page 11: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Ime Mol. formula Racionalna Št. izomer

metan CH4 CH4 1

etan C2H6 CH3CH3 1

propan C3H8 CH3CH2CH3 1

butan C4H10 CH3(CH2)2CH3 2

pentan C5H12 CH3(CH2)3CH3 3

heksan C6H14 CH3(CH2)4CH3 5

heptan C7H16 CH3(CH2)5CH3 9

oktan C8H18 CH3(CH2)6CH3 18

nonan C9H20 CH3(CH2)7CH3 35

dekan C10H22 CH3(CH2)8CH3 75

CnH2n+2

Osnova poimenovanja –

imena alkanov

Page 12: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

CH3 CH CH2 C CH2 CH3

CH3

CH3

CH3

1 2 3 4 5 6

2,4,4-trimetilheksan

Kako poimenujemo razvejane alkane?

Page 13: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

ALENI, splošna formula: Cn H2n

Page 14: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

ALKENI SO NENASIČENI OGLJIKOVODIKI, KI IMAJO

POLEG ENOJNIH ŠE DVOJNE VEZI. SO BOLJ

REAKTIVNI KOT ALKANI.

Page 15: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)
Page 16: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

ALKINI, NENASIČENI OGLJIKOVODIKI

CCnH2n-2 , splošna formula

Page 17: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

CH3CH

CH2CH

C

CH3

CH3 CH2

CH3

CH3

CH3CH3

CHCH2

CHC

CH3

CH3 CH2

CH3

CH3

CH31

2

3

45

6

1

23

4

5

6

CH3CH

CH2CH

C

CH3

CH3 CH2

CH3

CH3

CH312

34

5

6

?

Pravilo: za osnovo vzamemo verigo, ki ima največ substituent

Page 18: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

CH3CH

CH2CH

C

CH3

CH3 CH2

CH3

CH3

CH3

1

2

3

4

5

6

metil etil3-2,2,5-tri

3-etil-2,2,5-trimetilheksan

Page 19: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

CH3

CHC

CCH2

CH3

H

H

CH2

CH3

Poimenovanje alkenov

1

2

3

4

5

6

7

5-metilhept-3-en

E-5-metilhept-3-en

Page 20: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

vinilCH2 CH R

CH C CH3 etinil

CH3

CH2

CH2

C

CH2

CH2

CH2

CH3

CH3 C C CH

CH CH2

CH2 CH

CH2

1

2

3

4

5 2-propilpent-1-en

1

2

3

4567

4-vinilhept-1-en-5-in

http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reu

sch/VirtTxtJml/nomen1.htm

Page 21: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Reaktivnost ogljikovodikov

Reaktivnost je odvisna od vrste vezi med

ogljikovimi atomi in od reakcijskih okoliščin.

Pri sobni temperaturi in v temi so nasičeni

ogljikovodiki nereaktivne spojine.

Nasprotno so nenasičeni znatno bolj

reaktivni, tudi pri sobnih pogojih in v temi.

Eksperiment

Page 22: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

d(-) d (+)

Zakaj razlike v reaktivnosti nasičenih in

nenasičenih ogljikovodikov?

Page 23: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Gorenje, oksidacija

Page 24: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Poskus

Ogljikovodiki so spojine ogljika in

vodika – eksperimentalni dokaz, C in

H( segrevanje, pooglenitev)

Iskanje najpreprostejše molekule

ogljikovodikov – metana. Ponovitev vezi.

Koliko “sorodnikov” ima metan? Igra z

modeli. Sestavite vse možne ogljikovodike,

če so na voljo trije C atomi oz. modeli.

Učitelj določi pravila igre!

Razlikovanje med nasičenimi in

nenasičenimi ogljikovodiki - eksperiment

Page 25: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

CH4

C

H

H

H

H

C

H

HH H

Molekulska

formula

Strukturna

formula

KEMIJSKE

FORMULE

Page 26: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2

CH3

pentan

1-metilbutan

CH3

CH2

CH2

CH2

CH3

pentan

model

Pozornost - napake

Page 27: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Rezultati igre –

sorodniki metana

Pojem: aciklične spojine

Pojem: ciklične spojine

Page 28: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Naftni derivati – predelava

nafte

Page 29: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Oktansko število – določa koliko kompresije

lahko gorivo vzdrži pred vžigom

C C C C C C CH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H C C C C CHH

H

H

CH3

CH3

H

H

H

CH3

H

H

Heptan – oktansko

število 0

2,2,4-trimetilpentan

(izookotan) – oktansko

število 100

Bencinska mešanica z oktanskim številom 95, vzdrži

pred vžigom toliko kompresije kot zmes 95 %

izooktana in 5 % heptana.

Bencin – kvaliteta bencina

Page 30: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Vplivi na okolje – pojav tople

grede

Page 31: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Toplogredni plini po

sektorjih

Page 32: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Eksperiment - Zakaj je ogljikov dioksid plin tople grede?

Za eksperiment potrebujete dve brezbarvni literski steklenici. Dva digitalna termometra, zamašek, v katerega vstavite

digitalni termometer, merilni valj, žličko, kis, natrijev hidrogenkarbonat. Priporočamo, da eksperiment izvedete doma.

V vsako steklenico nalijte 30 mL jedilnega kisa in 30 mL vode. Na eno steklenico nalepite nalepko z napisom CO2

,

na drugo pa brez CO2

. V steklenico z nalepko CO2

dodajte dve žlici jedilne sode (natrijevega hidrogenkarbonata).

Počakajte nekaj minut in nato obe steklenici zaprite z zamaškom z vstavljenim digitalnim termometrom.

Steklenici pustite stati eno uro.

Nato steklenici postavite na sonce. Vsakih pet minut pdčitajte temperaturo v obeh steklenicah.

Po pol ure poistavite steklenici v senco in ponovno odčitavajte temperaturo na 5 minut.

Podatke vpišite v tabelo in jih predstavite tudi grafično.

•V kateri steklenici narašča temperatura hitreje? Zakaj?

•V kateri steklenici temperatura hitreje pada? Zakaj?

•Napišite reakcijo, ki poteče v steklenici z nalepko CO2

?

Page 33: OGLJIKOVODIKI - ARNESzg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/KEM-8-OGLJIKOVODIKI.pdf · Ogljikovodiki so spojine ogljika in vodika –eksperimentalni dokaz, C in H( segrevanje, pooglenitev)

Na kolo za zdravo telo in naravo