ogljikovodiki - arneszg-kungota.splet.arnes.si/files/2020/05/kem-8-ogljikovodiki.pdf ·...
TRANSCRIPT
OGLJIKOVODIKI
SO SPOJINE OGLJIKA IN
VODIKA, najdemo jih v nafti in
zemeljskem plinu
621.35 g
Cullinan I
Viri ogljikovodikov – nafta in
plin
Zakaj sta nafta in plin tako
pomembna?
• Strateški surovini
• Vir energije
• Surovinska baza vrste
industrijskih panog
• Vir ogljikovodikov
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
V zgradbi grafita in diamanta se
skriva zgradba ogljikovodikov
diamant grafit
fuleren
tetraeder obroči (6)
obroči (6 in 5)
KLASIFIKACIJA OGLJIKOVODIKOV
ACIKLIČNI CIKLIČNI
NASIČENI
ALKANINENASIČENI
ALKENI, ALKINI
NASIČENI
CIKLOALKAN
NENASIČENI
CIKOLAKEN,
CIKLOALKIN
BUTAN
BUTEN
BUTIN
CIKLOBUTAN
CIKLOBUTEN
IZOMERIJA
STRUKTURNA
Enake molekulske formule,
razločne strukturne in s tem
lastnosti spojin
STEREO
verižna položajna funkcionalna geometrijska optična
RAZLIČNE
Verižna izomerija
heks-1-en
Z-heks-2-en E-heks-2-en
Položajna in geometrična
izomerija
POLOŽAJNA
GEOMETRIČNA
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
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
CH3 CH CH2 C CH2 CH3
CH3
CH3
CH3
1 2 3 4 5 6
2,4,4-trimetilheksan
Kako poimenujemo razvejane alkane?
ALENI, splošna formula: Cn H2n
ALKENI SO NENASIČENI OGLJIKOVODIKI, KI IMAJO
POLEG ENOJNIH ŠE DVOJNE VEZI. SO BOLJ
REAKTIVNI KOT ALKANI.
ALKINI, NENASIČENI OGLJIKOVODIKI
CCnH2n-2 , splošna formula
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
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
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
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
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
d(-) d (+)
Zakaj razlike v reaktivnosti nasičenih in
nenasičenih ogljikovodikov?
Gorenje, oksidacija
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
CH4
C
H
H
H
H
C
H
HH H
Molekulska
formula
Strukturna
formula
KEMIJSKE
FORMULE
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
Rezultati igre –
sorodniki metana
Pojem: aciklične spojine
Pojem: ciklične spojine
Naftni derivati – predelava
nafte
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
Vplivi na okolje – pojav tople
grede
Toplogredni plini po
sektorjih
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
?
Na kolo za zdravo telo in naravo