RqXUDVJDnG7AJ1

Latarnia gazowa (pomnik Zygi Latarnika Poznań)

1. Eten

Podczas prac nad składem ropy naftowej chemicy – oprócz węglowodorów nasyconych – wydzielili inną grupę związków organicznych. Ich najprostszym przedstawicielem jest związek zwyczajowo zwany etylenem. Jego cząsteczka jest zbudowana z dwóch atomów węgla i czterech atomów wodoru.

Na podstawie położenia węgla w układzie okresowym przewidujemy, że jego atom ma cztery elektrony walencyjne. Jest więc w związkach organicznych zawsze czterowartościowy – może utworzyć maksymalnie cztery wiązania. W cząsteczce etenu atomy węgla są połączone ze sobą wiązaniem podwójnym (wielokrotnym). Każdy z atomów węgla jest połączony z dwoma atomami wodoru. Węglowodory, w których występuje przynajmniej jedno wiązanie wielokrotne (podwójne lub potrójne), nazywamy nienasyconymi.

R107Mpkme7RzA1

Eten – wzór sumaryczny, model cząsteczki, wzór strukturalny

Badanie nienasyconego charakteru etenu

Doświadczenie 1

Problem badawczy

Czy eten powoduje odbarwienie roztworu manganianu(VII) potasu?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Eten powoduje odbarwienie roztworu manganianu(VII) potasu.
Eten nie powoduje odbarwienia roztworu manganianu(VII) potasu.

Co będzie potrzebne

• dwie probówki (w tym jedna napełniona etenem),

• roztwór manganianu(VII) potasu.

Instrukcja

1. Do pierwszej probówki wlej do 1/3 jej objętości roztwór manganianu(VII) potasu (próba kontrolna).

2. Do drugiej probówki (napełnionej etenem) wlej taką samą ilość roztworu manganianu(VII) potasu. Probówkę zamknij korkiem i dobrze wymieszaj przez wytrząsanie.

3. Obserwuj zachodzące zmiany.

4. Porównaj barwę obu probówek.

   R16LhJ44Dof9L1

   Reakcja etenu z roztworem manganianu(VII) potasu

   

Podsumowanie

Eten powoduje odbarwienie roztworu manganianu(VII) potasu. Reakcja ta umożliwia odróżnienie związków nienasyconych (z wiązaniem wielokrotnym – eten zawiera wiązanie podwójne) od nasyconych, które nie ulegają reakcji z manganianem(VII) potasu ($\text{KMn}{\text{O}}_4$).

Rp7Ti1pnlKmvq1

Zbliżenie na omawiane elementy odczynniki i sprzęt. Do pierwszej probówki wlewamy do 1/3 jej objętości roztwór manganianu(VII) potasu (podpis: próba kontrolna). Do drugiej probówki (napełnionej etenem) wlej taką samą ilość roztworu manganianu(VII) potasu. Probówkę zamknij korkiem i dobrze wymieszaj przez wytrząsanie. Eten powoduje zmianę barwy roztworu manganianu(VII) potasu.

Zbliżenie na omawiane elementy odczynniki i sprzęt. Do pierwszej probówki wlewamy do 1/3 jej objętości roztwór manganianu(VII) potasu (podpis: próba kontrolna). Do drugiej probówki (napełnionej etenem) wlej taką samą ilość roztworu manganianu(VII) potasu. Probówkę zamknij korkiem i dobrze wymieszaj przez wytrząsanie. Eten powoduje zmianę barwy roztworu manganianu(VII) potasu.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Zbliżenie na omawiane elementy odczynniki i sprzęt. Do pierwszej probówki wlewamy do 1/3 jej objętości roztwór manganianu(VII) potasu (podpis: próba kontrolna). Do drugiej probówki (napełnionej etenem) wlej taką samą ilość roztworu manganianu(VII) potasu. Probówkę zamknij korkiem i dobrze wymieszaj przez wytrząsanie. Eten powoduje zmianę barwy roztworu manganianu(VII) potasu.

2. Węglowodory nienasycone – alkeny

AlkenamialkenyAlkenami nazywamy węglowodory, w których cząsteczkach między atomami węgla znajduje się jedno wiązanie podwójne (wielokrotne). Pozostałe wiązania są pojedyncze.

Węglowodory nienasycone podobnie jak nasycone (alkany) tworzą szereg homologiczny.
Nazwę alkenu tworzy się od nazwy alkanu o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce, dodając zakończenie -en zamiast -an.
Tabela zawiera alkeny uszeregowane według wzrastającej liczby atomów węgla – szereg homologiczny alkenów.

R1FiAxNSmjh1l1

Na rysunku przedstawiono wzory sumaryczne i półstrukturalne alkenów.

RuQrHn2vrgOOb1

Na tablicy pojawia się wzór wodoru oraz węgla. Nad węglem pojawia się rzymska jedynka, natomiast nad węglem czwórka. Następnie na tablicy pojawia się wzór C4H8. Po chwili wzór zostaje rozpisany na cztery pojedyncze atomy węgla z wiązaniami kolejno: podwójnym i dalej pojedynczym trzy razy. Następnie zostały dorysowane do atomów węgla pojedyncze wiązania z wodorem, tak, by każdy węgiel był czterowartościowy. Dalej na ekranie trzeci atom węgla z wodorami zamienia się na CH2 i przesuwa się w dół czwarty atom węgla z wodorami tworzy CH3 i przemieszcza się. Dalej atom węgla z wodorami zamienia się na CH3 i przesuwa do góry, wodór przesuwa się z dół CH2 i przesuwa się w dół czwarty atom węgla z wodorami tworzy CH3.

Na tablicy pojawia się wzór wodoru oraz węgla. Nad węglem pojawia się rzymska jedynka, natomiast nad węglem czwórka. Następnie na tablicy pojawia się wzór C4H8. Po chwili wzór zostaje rozpisany na cztery pojedyncze atomy węgla z wiązaniami kolejno: podwójnym i dalej pojedynczym trzy razy. Następnie zostały dorysowane do atomów węgla pojedyncze wiązania z wodorem, tak, by każdy węgiel był czterowartościowy. Dalej na ekranie trzeci atom węgla z wodorami zamienia się na CH2 i przesuwa się w dół czwarty atom węgla z wodorami tworzy CH3 i przemieszcza się. Dalej atom węgla z wodorami zamienia się na CH3 i przesuwa do góry, wodór przesuwa się z dół CH2 i przesuwa się w dół czwarty atom węgla z wodorami tworzy CH3.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Na tablicy pojawia się wzór wodoru oraz węgla. Nad węglem pojawia się rzymska jedynka, natomiast nad węglem czwórka. Następnie na tablicy pojawia się wzór C4H8. Po chwili wzór zostaje rozpisany na cztery pojedyncze atomy węgla z wiązaniami kolejno: podwójnym i dalej pojedynczym trzy razy. Następnie zostały dorysowane do atomów węgla pojedyncze wiązania z wodorem, tak, by każdy węgiel był czterowartościowy. Dalej na ekranie trzeci atom węgla z wodorami zamienia się na CH2 i przesuwa się w dół czwarty atom węgla z wodorami tworzy CH3 i przemieszcza się. Dalej atom węgla z wodorami zamienia się na CH3 i przesuwa do góry, wodór przesuwa się z dół CH2 i przesuwa się w dół czwarty atom węgla z wodorami tworzy CH3.

Wszystkie cząsteczki alkenów w szeregu homologicznym mają dwa razy więcej atomów wodoru niż węgla. Zatem wzór ogólny alkenów ma postać:

$\text{n}$ ≥ 2 liczba atomów węgla w cząsteczce.

Ciekawostka

W cząsteczkach węglowodorów nienasyconych wiązanie wielokrotne może występować między różnymi atomami węgla. Zjawisko to nazywamy izomerią położeniową.
Liczba w nazwie alkenu wskazuje położenie wiązania podwójnego:

RnAQEShXX4Y9p1

Na rysuku przedstawiono wzory strukturalne but-1-en oraz but-2-en.

RTEu38ecb7jz91

Na tablicy zapisywany jest wzór: CnH2n, następnie treść zadania. Dalej pojawiają się wzory, które czyta lektor.

Na tablicy zapisywany jest wzór: CnH2n, następnie treść zadania. Dalej pojawiają się wzory, które czyta lektor.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Na tablicy zapisywany jest wzór: CnH2n, następnie treść zadania. Dalej pojawiają się wzory, które czyta lektor.

3. Etyn i inne alkiny

Inną grupą węglowodorów nienasyconych są związki, w cząsteczkach których między atomami węgla występuje jedno wiązanie potrójne, a pozostałe to wiązania pojedyncze. Są to alkinyalkinyalkiny. Najprostszym przedstawicielem jest etyn, zwyczajowo zwany acetylenem.

R1erJsnEbaRdQ1

Etyn – wzór sumaryczny, model cząsteczki, wzór strukturalny

Nazwy alkinów tworzy się od odpowiednich nazw alkanów, zamieniając zakończenie -an na -yn.

Jeżeli wiązanie potrójne występuje między pierwszym a drugim atomem węgla, w nazwach, począwszy od butynu, pojawia się zapis -1-:

Ra6cRrbN4N5IQ1

Rysunek przedstawia wzory sumaryczne i półstrukturalne alkinów.

RxXEyCozc5tig1

Zbliżenie na omawiane elementy odczynniki i sprzęt. Zblizenie na probówkę z zebranym etenem zamkniętą korkiem. W kolbie zaszła reakcja, którą możemy opisać równaniem: CaC2+2 H2O -> Ca(OH)2+C2H2

Zbliżenie na omawiane elementy odczynniki i sprzęt. Zblizenie na probówkę z zebranym etenem zamkniętą korkiem. W kolbie zaszła reakcja, którą możemy opisać równaniem: CaC2+2 H2O -> Ca(OH)2+C2H2

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Zbliżenie na omawiane elementy odczynniki i sprzęt. Zblizenie na probówkę z zebranym etenem zamkniętą korkiem. W kolbie zaszła reakcja, którą możemy opisać równaniem: CaC2+2 H2O -> Ca(OH)2+C2H2

R19JKzTlRNBKq1

Podział węglowodorów

Podział węglowodorów

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DrJjWPXCE

Podsumowanie

• Do węglowodorów nienasyconych zaliczamy węglowodory, w których cząsteczkach między atomami węgla poza wiązaniami pojedynczymi występuje jedno wiązanie podwójne (alkeny), oraz węglowodory, w których cząsteczkach między atomami węgla występuje jedno wiązanie potrójne (alkiny).

• Alkeny tworzą szereg homologiczny o wzorze ogólnym ${\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n}}$.

• Alkiny tworzą szereg homologiczny o wzorze ogólnym ${\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n-2}}$.

Słowniczek

Zadania

Rozwiąż zadanie.

Ćwiczenie 2.1

Ry4eRoN2nIc3e1

Zadanie 2

Zadanie 2

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DrJjWPXCE

Rozwiąż zadanie.

Ćwiczenie 3.1

Rbe6hIvz4VTb81

Zadanie 3

Zadanie 3

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DrJjWPXCE

Rozwiąż zadanie.

Ćwiczenie 4.1

R1TDky9iBkhLP1

Zadanie 4

Zadanie 4

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DrJjWPXCE