R1VsZOov6A859

Alkanes – physical properties

Cooking pot on gas burner
Source: domena publiczna.

Link to the lesson

Before you start you should know
  • the electron configuration and position of coal in the periodic table;

  • compounds called saturated hydrocarbons;

  • how to write molecular formula of an alkane with given number of carbon atoms;

  • how to create a generalized formula of homologous series of alkanes;

  • how to draw structural and semi‑structural formulae of alkanes.

You will learn
  • to explain the impact of carbon chain length on the physical properties of alkanes, for example on the state of matter;

  • to plan experiments which will allow you to test properties of alkanes using methane and ethane as an example.

R10RzFV5lIqPS
Nagranie dźwiękowe abstraktu 

Physical properties of alkanes

Task 1

Formulate a research question and hypothesis before conducting an experiment “Preparation of methane and testing its physical properties”. Write your observations and conclusions. Pay attention to how methane is formed and what properties it exhibits.

R1A6isKntLfo1
Analysis of the experiment: “Preparation of methane and testing its physical properties”. Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij).
Preparation of methane and testing its physical properties
Experiment 1
Research problem

How can you obtain methane?

Hypothesis

Select one of the presented hypotheses, and then test it.

Methane is a gas with a density higher than the density of air and we can collect it directly into a test tube or beaker, just like carbon dioxide.
Methane is a gas of lower density than the density of air and poorly soluble in water, so it should be collected into a test tube or a beaker filled with water and turned upside down in a container filled with water.

You will need
  • 3 g of sodium acetate,

  • 3 g of calcium oxide,

  • 3 g sodium hydroxide,

  • mortar,

  • crystallizer,

  • 2 test tubes,

  • stopper with drain pipe,

  • stopper,

  • stand,

  • ring,

  • gas burner.

Instruction
  1. Mix the sodium acetate, calcium oxide and sodium hydroxide in a mortar.

  2. Place the resulting mixture in a test tube, close it with a stopper with a drain tube and fasten it diagonally in the stand.

  3. Fill the second test tube with water and place it, turned upside down, in a crystallizer filled with water up to 1/3 of its volume.

  4. Start heating the tube with the mixture. Collect the produced gas into the test tube under water (when you complete the collection, close the tube with a stopper).

  5. Observe the occurring changes.

RKq9tYQFEZ37D
Summary
R6nXDj4bHcNTc
Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Task 2
Opisz właściwości fizyczne alkanów: podaj wzór sumaryczny, temperaturę wrzenia i topnienia oraz stan fizyczny w temperaturze dwudziestu stopni. Skorzystaj z informacji w dostępnych ci źródłach (np. w internecie, encyklopedii lub specjalistycznych publikacjach).
Opisz właściwości fizyczne alkanów: podaj wzór sumaryczny, temperaturę wrzenia i topnienia oraz stan fizyczny w temperaturze dwudziestu stopni. Skorzystaj z informacji w dostępnych ci źródłach (np. w internecie, encyklopedii lub specjalistycznych publikacjach).
R13N1vrnqVoRc
R11GCVqJetEJD
Wyjaśnij kluczowe pojęcia związane z tematem abstraktu.
R1TAQTKNbuSOD
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
Task 3

Based on previous exercises, write down your conclusions on alkanes physical properties. Afterwards compare them with table below.

RpZ5qwhuHR991
Wyobraź sobie, że masz okazję przeprowadzić wywiad z naukowcem - specjalistą w dziedzinie, której dotyczy abstrakt. Sformułuj pytania, które chciałbyś mu zadać.

The physical properties of alkanes change as the number of carbon atoms in their molecules increases – they move from the gaseous state through the liquid state to the solid state. Look at the dropdown table and memorize what the physical properties of alkanes are.

RrlN0u8qWi8FC
Color Alkanes are colorless compounds., Density Alkanes have low density., Solubility in water They are not soluble in water., State alkanes containing 1 to 4 carbon atoms in a molecule are gases, alkanes containing 5 to 16 carbon atoms in a molecule are liquids, alkanes containing 17 and more carbon atoms in a molecule are solids
R7euHD3TfaVLe
Exercise 1
Analyzing the melting and boiling points of alkanes assign alkanes to their states. gases, liquids, solids Możliwe odpowiedzi: 1. butane, 2. docosane, 3. methane, 4. tetradecane, 5. heptane, 6. pentane, 7. propane, 8. octadecane, 9. decane, 10. ethane, 11. heptadecane
RPpbCRMiSlZ2X
Exercise 2
Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. The third alkane in the homologous series, 2. The alkanes have two main commercial sources: petroleum (crude oil and Tu uzupełnij gas., 3. Usually shortened to the R symbol is a Tu uzupełnij group, 4. Saturated hydrocarbon with the simplest structure, 5. Hydrocarbon of the formula C5H12, 6. Hydrocarbons with 1-4 carbon atoms in the molecule are .tu uzupelnij

Summary

  • Physical properties of alkanes change as the length of carbon chain is increasing.

  • Alkanes are colorless substances of low density, they are not soluble in water.

R1EAaPopi1mrR1
Grafika przedstawiająca tablicę szkolną, na której znajdują się zdania do dokończenia. Finish selected sentences. 1 It was easy for me (uzupełnij). 2 It was difficult for me (uzupełnij). 3 Today I learned (uzupełnij). 4 I understood that (uzupełnij). 5 It surprised me (uzupełnij).
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Homework
Task 4.1

Determine the state of chemical compounds with the following formulas: C2H6, C10H22, C22H46, C23H48.

Keywords

alkanes, physical properties of alkanes, methane

Glossary

alkanes
alkanes
R14u2JlI23Z3c
nagranie dźwiękowe słówka 

alkany – węglowodory nasycone, związki organiczne zbudowane z atomów węgla i wodoru, zawierające między atomami węgla wyłącznie wiązania pojedyncze

density
density
RN25YnesrLzDP
Nagranie dźwiekowe słówka.

gęstość – właściwość fizyczna określająca masę 1 mIndeks górny 3 lub 1 cmIndeks górny 3 substancji, wyraża się w jednostkach[kgm3]lub[gcm3]

homologous series
homologous series
RaSwC5WbFVbBW
nagranie dźwiękowe słówka 

szereg homologiczny – szereg związków organicznych uporządkowanych według wzrastającej liczby atomów węgla, np. alkanów, w którym dwa kolejne związki różnią się od siebie o grupę atomów –CH2–