O właściwościach i zastosowaniu alkanów

bg‑gold

Właściwości fizyczne alkanów

Aby dokładnie poznać właściwości fizyczne alkanów, zapoznaj się z treścią i wykonaj Polecenie 1.

Otrzymywanie metanu i badanie właściwości fizycznych – pokaz nauczycielski
Doświadczenie 1
R1HgjWxZJYAHq
Otrzymywanie metanu oraz sposób jego zbierania. Problem badawczy W jaki sposób można zbierać metan powstający w reakcji chemicznej?. Hipoteza Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie ją zweryfikuj. (Wybierz: Metan można otrzymać w wyniku reakcji octanu sodu w wodorotlenkiem sodu pod wpływem tlenku wapnia. Jest gazem o gęstości większej od gęstości powietrza i możemy go zbierać bezpośrednio do probówki lub zlewki., Metan można otrzymać w wyniku reakcji octanu sodu z wodorotlenkiem sodu pod wpływem tlenku wapnia. To gaz o mniejszej gęstości od powietrza i słabo rozpuszczalny w wodzie, dlatego należy go zbierać do probówki lub zlewki napełnionej wodą i odwróconej do góry dnem w naczyniu napełnionym wodą.) > > > > \doswiadczenie‑co‑bedzie‑potrzebne > > > > - 3 g octanu sodu; > > - 3 g tlenku wapnia; > > - 1,5 g wodorotlenku sodu; > > - moździerz; > > - krystalizator; > > - dwie probówki; > > - korek z rurką odprowadzającą; > > - korek; > > - statyw; > > - łapa; > > - palnik gazowy. > > > > \doswiadczenie‑instrukcja > > > > 1. W moździerzu zmieszaj octan sodu, tlenek wapnia i wodorotlenek sodu. > > 2. Powstałą mieszaninę umieść w probówce, zamknij korkiem z rurką odprowadzającą i umocuj ukośnie w statywie. > > 3. Drugą probówkę napełnij wodą i umieść, odwróconą do góry dnem, w krystalizatorze napełnionym wodą do 1/3 objętości. > > 4. Zacznij ogrzewać probówkę z mieszaniną. Wydzielający się gaz zbieraj pod wodą do probówki (po ukończeniu zbierania zamknij probówkę korkiem). > > 5. Obserwuj zachodzące zmiany.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Otrzymywanie metanu oraz sposób jego zbierania.

Problem badawczy

W jaki sposób można zbierać metan powstający w reakcji chemicznej?

Hipoteza

Metan można otrzymać w wyniku reakcji octanu sodu z wodorotlenkiem sodu pod wpływem tlenku wapnia. To gaz o mniejszej gęstości od powietrza i słabo rozpuszczalny w wodzie, dlatego należy go zbierać do probówki lub zlewki napełnionej wodą i odwróconej do góry dnem w naczyniu napełnionym wodą.

Co będzie potrzebne

  • 3 g octanu sodu;

  • 3 g tlenku wapnia;

  • 1,5 g wodorotlenku sodu;

  • moździerz;

  • krystalizator;

  • dwie probówki;

  • korek z rurką odprowadzającą;

  • korek;

  • statyw;

  • łapa;

  • palnik gazowy.

Instrukcja

W moździerzu zmieszano octan sodu, tlenek wapnia i wodorotlenek sodu. Powstałą mieszaninę umieszczono w probówce, zamknięto korkiem z rurką odprowadzającą i umocowano ukośnie w statywie. Drugą probówkę napełniono wodą i umieszczono, odwróconą do góry dnem, w krystalizatorze napełnionym wodą do 13 objętości. Zaczęto ogrzewać probówkę z mieszaniną. Wydzielający gaz zbierano pod wodą do probówki (po ukończeniu zbierania zamknięto probówkę korkiem). Zaobserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje

W wyniku reakcji powstaje bezbarwny, bezwonny gaz, który wypiera wodę z probówki.

Wybrana hipoteza

Metan można otrzymać w wyniku reakcji octanu sodu w wodorotlenkiem sodu, pod wpływem tlenku wapnia. Jest gazem o mniejszej gęstości od powietrza i słabo rozpuszczalny w wodzie, dlatego należy go zbierać do probówki lub zlewki napełnionej wodą i odwróconej do góry dnem w naczyniu napełnionym wodą.

Wnioski

Zebranym gazem jest metan.

RtmjqoQXClRIt
Grafika przedstawiająca zestaw do otrzymywania metanu. Po lewej stronie grafiki jest końcówka palnika z widocznym ogniem. Nad palnikiem jest ułożona pod kątem probówka na dnie której są CH indeks dolny 3 koniec indeksu COONa, NaOH i CaO. Probówka jest zamknięta korkiem z rurką. Rurka jest poprowadzona w prawą stronę i zanurzona w wodzie w szklanym naczyniu. Koniec rurki jest włożony w korek wetknięty do probówki. Probówka jest zanurzona korkiem w wodzie, dno jest u góry. W probówce znajduje się woda H indeks dolny 2 koniec indeksu O, przy dnie jest pusto. W wodzie w probówce widoczne są bąbelki. W pustej, przydennej części probówki gromadzi się metan CH indeks dolny 4 koniec indeksu.
Zestaw do otrzymywania metanu
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1
R1YgGbbYm2VXT
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1

Jakie związki chemiczne są potrzebne, aby otrzymać metan?

R19Qxgkgm3u6Z
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RGrdJUkaDDEYK1
Grafika przedstawia tabelę podzieloną na pięć kolumn podpisanych kolejno alkany, wzór chemiczny, temperatura wrzenia wyrażona w stopniach celsjusza, temperatura topnienia wyrażona w stopniach celsjusza i stan skupienia przy 20 stopniach celsjusza. Pierwszy wiersz zaczyna się od metan, C H indeks dolny 4 koniec indeksu, minus 162, minus 183, gaz. Kolejne wiersze opisane są następująco. Etan, C indeks dolny 2 koniec indeksu H indeks dolny 6 koniec indeksu, minus 89, minus 172, gaz; propan, C indeks dolny 3 koniec indeksu H indeks dolny 8 koniec indeksu , minus 42, minus 188, gaz; butan, C indeks dolny 4 koniec indeksu H indeks dolny 10 koniec indeksu, 0, minus 138, gaz; pentan, C indeks dolny 5 koniec indeksu H indeks dolny 12 koniec indeksu, 36, minus 130, ciecz; heksan, C indeks dolny 6 koniec indeksu H indeks dolny 14 koniec indeksu, 69, minus 95, ciecz; heptan, C indeks dolny 7 koniec indeksu H indeks dolny 16 koniec indeksu, 98, minus 91, ciecz; oktan, C indeks dolny 8 koniec indeksu H indeks dolny18 koniec indeksu dolnego, 126, minus 57, ciecz; heksadekan, C indeks dolny 16 koniec indeksu H indeks dolny 34 koniec indeksu, 287, 18, ciecz; heptadekan, C indeks dolny 17 koniec indeksu H indeks dolny 36 koniec indeksu, 302, 22, ciało stałe.
Alkany
Źródło: Krzysztof Jaworski, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2

1. Przedstaw dane z tabeli nr 1 w postaci wykresu punktowego, uwzględniając zależność temperatury wrzenia i topnienia alkanów od liczby atomów węgla w ich cząsteczkach. Następnie uzupełnij zdanie.

R15r7WCaNOQSP
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1UNpa0dz1AFA
Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla Tu uzupełnij temperatura i topnienia alkanów.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

2. Odczytaj w tablicach chemicznych gęstość pierwszych pięciu węglowodorów z szeregu homologicznego alkanów. Następnie uzupełnij zdanie.

R18llUhMjR24I
Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla alkanów o prostych łańcuchach węglowych z reguły Tu uzupełnij ich gęstość
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2

Zastanów się i napisz, jaka jest zależność pomiędzy temperaturą wrzenia oraz topnienia i stanem skupienia względem liczby atomów węgla cząsteczkach alkanów.

R6tTI4J7JttBt
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne alkanów:

1. Właściwości fizyczne alkanów o prostych łańcuchach węglowych zmieniają się wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w ich cząsteczkach.

W temperaturze pokojowej25°Calkany o prostych łańcuchach węglowych od metanuCH4do butanuC4H10to gazy, od pentanuC5H12do heksadekanuC16H34to ciecze, natomiast od heptadekanuC17H36wszystkie alkany charakteryzują się stałym stanem skupienia.

R1E0dmkrD6Tzj1
Grafika przedstawia zmianę stanu skupienia alkanów w zależności od długości łańcucha. Przedstawione jest to za pomocą poziomej, pomarańczowej strzałki w prawo pod którą wypisane są ilości atomów węgla od C indeks dolny 2 koniec indeksu do C indeks dolny 20 koniec indeksu ... C indeks dolny n koniec indeksu. Nad prostą pomarańczową strzałką znajdują się trzy łuki zakończone z dwóch stron grotami strzałek. Pierwszy czerwony łuk narysowany jest nad oznaczeniami od C indeks dolny 1 koniec indeksu do C indeks dolny 4 koniec indeksu i podpisany jest gazy. Kolejny niebieski łuk zaczyna się przy C indeks dolny 5 koniec indeksu i kończy się przy C indeks dolny 16 koniec indeksu i podpisany jest ciecze. Ostatni zielony łuk zaczyna się przy C indeks dolny 17 koniec indeksu i kończy przy C indeks dolny n koniec indeksu oraz podpisany jest ciała stałe.
Stany skupienia alkanów
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla rosną zarówno temperatury wrzenia, jak i topnienia alkanów.

RwlLJiGF2g0zB1
Grafika przedstawia zmianę temperatury wrzenia oraz temperatury topnienia w zależności od liczby atomów węgla. Przedstawione jest to jako dwie strzałki skierowane w prawą stronę. Pierwsza różowa strzałka jest podpisana jako "wzrost temperatury wrzenia", druga, zielona strzałka jako "wzrost temperatury topnienia". Obie strzałki podpisane są dodatkowo z prawej strony "liczba atomów węgla".
Zależność temperatury topnienia i wrzenia od ilości atomów węgla w cząsteczce alkanu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wraz z długością łańcucha węglowego zwiększa się również gęstość alkanów, jednak pozostaje mniejsza od gęstości wody wynoszącej 1gcm3.

R1IkiN5o2prVb1
Grafika przedstawia zmianę gęstości alkanów w zależności od liczbą atomów węgla. Żółta pozioma strzałka skierowana w prawą stronę. Nad strzałką napis "wzrost gęstości", po prawej stronie pod strzałką napis "liczba atomów węgla".
Zależność zmiany gęstości alkanów w zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce
Źródło: dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

2. Alkany są związkami bezbarwnymi, nie rozpuszczają się w wodzie.

Ry8lSgvs3FSPE1
Grafika składa się z dwóch zdjęć. Na zdjęciu po lewej widać trzy szklane buteleczki z bezbarwnymi cieczami. Pierwsza butelka podpisana jest pentan C5H12, druga heksan C6H14, a trzecia heptan C7H16. Na drugim zdjęciu przedstawiono cztery metalowe butle z gazami. Od lewej znajduję się niebieska butla podpisana metan, obok niej znajduję się biała butla podpisana etan, następna jest czerwona butla z podpisem propan i ostatnia szara butla ma podpis butan.
Alkany
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadź eksperyment w poniższym wirtualnym laboratorium celem sprawdzenia właściwości fizycznych alkanów, a następnie wykonaj ćwiczenia pod nim zawarte.

1
11
Laboratorium 1

Alkany charakteryzują się różnymi wartościami temperatur wrzenia. Przeprowadź doświadczenie w wirtualnym laboratorium chemicznym polegające na zbadaniu temperatur wrzenia wybranych alkanów. Czy długość łańcucha węglowego alkanu ma wpływ na jego temperaturę wrzenia? Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz obserwacje, a następnie sformułuj wnioski.

R1dfAge5OQNmw
Wirtualne laboratorium pt. Właściwości alkanów
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RC0hQw8P5ZzzF1
Temat: Badanie temperatury wrzenia wybranych ciekłych alkanów. Problem badawczy: Czy długość łańcucha węglowego alkanu ma wpływ na jego temperaturę wrzenia?. Hipoteza: (Uzupełnij). Sprzęt laboratoryjny: (Uzupełnij). Odczynniki chemiczne: (Uzupełnij). Przebieg eksperymentu: (Uzupełnij). Obserwacje: (Uzupełnij). Wyniki: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 3

Zapoznaj się z opisem doświadczenia zamieszczonym poniżej, a następnie wykonaj polecenia.

Hipoteza:

Im dłuższy łańcuch węglowy alkanu, tym wyższa temperatura wrzenia.

Sprzęt laboratoryjny:

  • mieszadło magnetyczne z funkcją grzania;

  • kamyczki wrzenne;

  • termometr;

  • kolba okrągłodenna;

  • chłodnica;

  • kolba płaskodenna;

  • cylinder miarowy;

  • łyżeczka.

  • statyw.

Odczynniki chemiczne:

  • pentan;

  • heksan;

  • heptan;

  • oktan;

  • nonan;

  • dekan.

Przebieg eksperymentu:

Do kolby okrągłodennej odmierzono za pomocą cylindra miarowego pięćdziesiąt 50 cm3 wybranego alkanu. Następnie dodano do kolby kamyczki wrzenne. W kolejnym kroku umieszczono kolbę w płaszczu grzejnym znajdującym się w zamontowanym zestawie. Następnie odkręcono wodę i włączono ogrzewanie kolby. Dalej obserwowano moment, w którym ciecz zaczęła parować, a następnie pary zaczęły się skraplać. Odczytano temperaturę na wyświetlaczu i zanotowano ją.

Obserwacje:

  • Pentan zaczął wrzeć w temperaturze 36°C.

  • Heksan zaczął wrzeć w temperaturze 69°C.

  • Heptan zaczął wrzeć w temperaturze 89°C.

  • Oktan zaczął wrzeć w temperaturze 126°C.

  • Nonan zaczął wrzeć w temperaturze 151°C.

  • Dekan zaczął wrzeć w temperaturze 174°C.

Wyniki:

Im dłuższy łańcuch węglowy alkanu, tym wyższa temperatura wrzenia.

Wnioski:

Hipoteza została potwierdzona.

Polecenie 3
RswSFopjM8Mjo
Poniżej przedstawiono wzory sumaryczne pięciu różnych alkanów o nierozgałęzionych łańcuchach węglowych. Wybierz i zaznacz ten, który charakteryzuje się najniższą temperaturą wrzenia. Możliwe odpowiedzi: 1. C indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, osiem, koniec indeksu dolnego, 2. C indeks dolny, pięć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwanaście, koniec indeksu dolnego, 3. C indeks dolny, siedem, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, szesnaście, koniec indeksu dolnego, 4. C indeks dolny, piętnaście, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, trzydzieści dwa, koniec indeksu dolnego, 5. C indeks dolny, sześć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, czternaście, koniec indeksu dolnego, 6. C indeks dolny, dwanaście, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwadzieścia sześć, koniec indeksu dolnego, 7. C indeks dolny, pięć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwanaście, koniec indeksu dolnego, 8. C indeks dolny, dwadzieścia, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, czterdzieści dwa, koniec indeksu dolnego, 9. C H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, 10. C indeks dolny, siedemnaście, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, trzydzieści sześć, koniec indeksu dolnego, 11. C indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, sześć, koniec indeksu dolnego
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 4
R13r6uznmItx9
Uporządkuj alkany, których wzory przedstawiono poniżej, według malejącej temperatury wrzenia. Elementy do uszeregowania: 1. C indeks dolny, pięć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwanaście, koniec indeksu dolnego, 2. C indeks dolny, dziesięć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwadzieścia dwa, koniec indeksu dolnego, 3. C indeks dolny, dziewięć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwadzieścia, koniec indeksu dolnego, 4. C indeks dolny, siedem, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, szesnaście, koniec indeksu dolnego, 5. C indeks dolny, osiem, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, osiemnaście, koniec indeksu dolnego, 6. C indeks dolny, sześć, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, czternaście, koniec indeksu dolnego
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 5
R1eSSyQ85zqyr
Propan charakteryzuje się temperaturą wrzenia równą minus czterdzieści dwa stopnie Celsjusza, a temperaturą topnienia równą minus sto osiemdziesiąt osiem stopni Celsjusza. W jakim stanie skupienia występuje propan w temperaturze równej zero stopni Celsjusza? Możliwe odpowiedzi: 1. Alkan jest cieczą., 2. Alkan jest gazem., 3. Alkan jest ciałem stałym.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑gold

Właściwości chemiczne alkanów

Reakcją wspólną dla wszystkich alkanów jest reakcja spalania, której najszybciej ulegają, w podwyższonej temperaturze, alkany gazowe. Spalanie może być całkowite lub niecałkowite, co determinuje stężenie tlenu w reakcji.

Do właściwości chemicznych alkanów zaliczamy przede wszystkim ich palność. Wszystkie alkany są palne, a produkty ich spalania zależą od dostępności tlenu. Przy nieograniczonym dostępie powietrza (tlenu) następuje spalanie alkanów do tlenku węgla(IV). Jest to spalanie całkowite.

C3H8+5O2→3CO2+4H2O

2C4H10+13O2→8CO2+10H2O

Przy ograniczonym dostępie powietrza (tlenu) następuje spalanie węglowodorów do węgla, czyli sadzy. Jest to jeden z typów spalania niecałkowitego.

C3H8+2O2→3C+4H2O

2C4H10+5O2→8C+10H2O

Możliwe jest również spalanie węglowodorów do tlenku węgla(II), czyli czadu. Jest to drugi rodzaj spalania niecałkowitego.

2C3H8+7O2→6CO+8H2O

2C4H10+9O2→8CO+10H2O

Aby poznać inne właściwości chemiczne alkanów przeprowadź poniższe doświadczenie i obejrzyj film dotyczący reaktywności alkanów.

Badanie reaktywności metanu
Doświadczenie 2

Sprawdź, w jaki sposób metan zachowuje się wobec wody bromowej.

W tym celu wykonaj doświadczenie. Wybierz hipotezę, napisz obserwacje oraz sformułuj odpowiedni wniosek.

Jeśli nie masz możliwości samodzielnego przeprowadzenia doświadczenia, zapoznaj się z poniższym materiałem filmowym obrazującym jego przebieg.

REmsyzzPiwT6b
Sprawdź, w jaki sposób metan zachowuje się wobec [wody bromowej]\pojecie‑ref= {woda bromowa} . W tym celu wykonaj doświadczenie. Wybierz hipotezę, napisz obserwacje oraz sformułuj odpowiedni wniosek. Jeśli nie masz możliwości samodzielnego przeprowadzenia doświadczenia, obejrzyj zamieszczony w podpowiedzi film. Problem badawczy Czy metan powoduje odbarwienie wody bromowej?. Hipoteza Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie ją zweryfikuj. (Wybierz: Metan odbarwia wodę bromową., Metan nie powoduje odbarwienia wody bromowej.). Co będzie potrzebne - dwie probówki; - korek; - woda bromowa (roztwór bromu); - metan (np. z małej butli). Instrukcja Doświadczenie przeprowadź pod dygestorium. 1. Do pierwszej probówki wlej do 1/3 jej objętości roztwór bromu (wodę bromową). 2. Drugą probówkę napełnij metanem i wlej taką samą ilość wody bromowej. Probówkę zamknij korkiem i dobrze wymieszaj przez wytrząsanie. 3. Obserwuj zachodzące zmiany. 4. Porównaj zawartość obu probówek.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Sprawdzono, w jaki sposób metan zachowuje się wobec wody bromowej.

W tym celu wykonano doświadczenie. Wybierz hipotezę, zapoznaj się z obserwacjami oraz sformułuj odpowiedni wniosek.

Możesz zapoznać się z filmem ukazującym to doświadczenie.

Problem badawczy:

Czy metan powoduje odbarwienie wody bromowej?

Hipoteza:

Metan nie powoduje odbarwienia wody bromowej.

Co będzie potrzebne:

  • dwie probówki;

  • korek;

  • woda bromowa (roztwór bromu);

  • metan (np. z małej butli).

Instrukcja:

Doświadczenie przeprowadzono pod dygestorium. Do obu probówek wlano do 13 objętości roztwór bromu (wodę bromową). Do jednej z probówek włożono wężyk z metanem i przepuszczono gaz przez roztwór. Zaobserwowano zachodzące zmiany i porównano obie probówki.

Obserwacje:

Brak objawów reakcji./Brak zmian świadczących o przebiegu reakcji./Brunatny (lub pomarańczowy lub żółty) roztwór nie zmienia swojego zabarwienia.

Wniosek:

Metan nie powoduje odbarwienia wody bromowej./Metan nie reaguje z bromem.

R1Pmw7FoxTWhn
W filmie zaprezentowano przebieg doświadczenia, w którym zbadano reaktywność metanu względem wody bromowej. W filmie przedstawiono niezbędne szkło i sprzęt laboratoryjny do przeprowadzenia doświadczenia.
Film pt. Badanie reaktywności metanu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1Pmw7FoxTWhn

Film pt. Badanie reaktywności metanu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W filmie zaprezentowano przebieg doświadczenia, w którym zbadano reaktywność metanu względem wody bromowej. W filmie przedstawiono niezbędne szkło i sprzęt laboratoryjny do przeprowadzenia doświadczenia.

1
Polecenie 6

Napisz obserwacje oraz wniosek do przeprowadzonego doświadczenia.

R1WSc7bfv5Xl7
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 6

Zastanów się i napisz, w jakiej postaci metan wprowadzany jest do probówki.

Re4mC0Sas3eNa
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Poniższa symulacja pozwoli Ci nauczyć się zapisywania równań reakcji chemicznych alkanów z chlorowcami. 

1
Symulacja 1

Za pomocą symulacji sprawdź, w jaki sposób alkany mogą reagować z chlorowcami. Zwróć uwagę, jakie etapy towarzyszą temu typowi reakcji chemicznej, a następnie rozwiąż ćwiczenia sprawdzające.

Zapoznaj się z opisem symulacji. Dowiesz się, w jaki sposób alkany mogą reagować z chlorowcami. Zwróć uwagę, jakie etapy towarzyszą temu typowi reakcji chemicznej, a następnie rozwiąż ćwiczenia sprawdzające.

R1CSUm4Q5bPlm
Symulacja interaktywna pod tytułem: Czy alkany reagują z chlorowcami? Przeprowadzono reakcję substytucji rodnikowej tak, aby powstał 2‑chloro‑2-metylobutan. Etap 1: Wybór cząsteczki halogenu. Do wyboru podano: cząsteczki chloru, bromu. Poprawna odpowiedź: chlor. Etap 2: mechanizm reakcji. Inicjacja. Równanie reakcji: C l 2 → 2 C l ⋅ , nad strzałką zapis: hv. Etap 3: mechanizm reakcji. Propagacja. Równanie 1: C l ⋅ dodać alkan – 2‑metylobutan o wzorze półstrukturalnym opisany: do atomu węgla przyłączone są: dwie grupy metylowe, etylowa oraz atom wodoru. Powstają: cząsteczka HCl oraz rodnik o strukturze: do atomu węgla, przy którym znajduje się niesparowany elektron, dołączone są dwie grupy metylowe i etylowa. Równanie 2: rodnik opisany powyżej reaguje z cząsteczką chloru i w rezultacie powstaje związek: 2‑chloro‑2-metylobutan. Wzór opisano: do atomu węgla przyłączone są dwie grupy metylowe, etylowa i atom chloru. Drugim produktem jest rodnik C l ⋅ . Etap 4: mechanizm reakcji. Terminacja. Trzy równania reakcji, którym ulegają rodniki w ostatnim stadium: Równanie 1: 2 C l ⋅ → C l 2 – powstaje cząsteczka chloru. Równanie 2: rodnik o strukturze: do atomu węgla, przy którym znajduje się niesparowany elektron, dołączone są dwie grupy metylowe i etylowa dodać C l ⋅ , powstaje 2‑chloro‑2-metylobutan. Równanie 3: rodnik o strukturze: do atomu węgla, przy którym znajduje się niesparowany elektron, dołączone są dwie grupy metylowe i etylowa dodać druga cząsteczka tego rodnika, powstaje 3,3,4,4‑tetrametyloheksan. Wzór produktu opisano: Atom węgla jest połączony z dwiema grupami metylowymi i etylową oraz z atomem węgla tworzącym wiązania z dwiema grupami metylowymi i etylową. Przykład 2: Przeprowadź reakcję substytucji rodnikowej tak, aby powstał 2‑fluoropentan. Etap 1: Wybór cząsteczki halogenu. Do wyboru podano: cząsteczki fluoru, chloru, bromu i jodu. Poprawna odpowiedź: fluor. Etap 2: mechanizm reakcji. Inicjacja. Równanie reakcji: F 2 → 2 F ⋅ , nad strzałką zapis: hv. Etap 3: mechanizm reakcji. Propagacja. Równanie 1: F ⋅ dodać alkan – pentan o wzorze C H 3 − C H 2 − C H 2 − C H 2 − C H 3 . Powstają: cząsteczka HF oraz rodnik, w którym przy drugim atomie węgla pentanu brakuje atomu wodoru, a obecny jest niesparowany elektron. Równanie 2: rodnik opisany powyżej reaguje z cząsteczką fluoru i w rezultacie powstaje związek: 2‑fluoropentan. Jeden z atomów wodoru drugiego atomu węgla w cząsteczce pentanu został zastąpiony fluorem. Drugim produktem jest rodnik F ⋅ . Etap 4: mechanizm reakcji. Terminacja. Trzy równania reakcji, którym ulegają rodniki w ostatnim stadium: Równanie 1: 2 F ⋅ → F 2 – powstaje cząsteczka fluoru. Równanie 2: rodnik, w którym przy drugim atomie węgla pentanu brakuje atomu wodoru, a obecny jest niesparowany elektron dodać F ⋅ , powstaje 2‑fluoropentan. . Równanie 3: rodnik, w którym przy drugim atomie węgla pentanu brakuje atomu wodoru, a obecny jest niesparowany elektron dodać druga cząsteczka tego rodnika, powstaje 4,5‑dimetylooktan. Wzór opisano: dwa atomy węgla tworzą wiązanie pojedyncze. Każdy z tych atomów tworzy wiązanie z grupą metylową, propylową oraz atomem wodoru.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DA75SLVB3

Symulacja interaktywna pt. Czy alkany reagują z chlorowcami? – substytucja wolnorodnikowa
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Podpowiedźgreenwhite
bg‑gold

Zastosowanie alkanów

Aby dowiedzieć się, gdzie wykorzystuje się alkany, zapoznaj się z poniższą symulacją. Następnie wykonaj ćwiczenia pod nią zawarte.

1
Symulacja 2

Przy pomocy poniższej symulacji interaktywnej sprawdź, gdzie w przemyśle wykorzystuje się alkany. Następnie dopasuj odpowiednie produkty do węglowodorów, z których zostały wyprodukowane. Aby dodatkowo sprawdzić swoją wiedzę dotyczącą wykorzystania alkanów, rozwiąż poniższe ćwiczenia.

Zapoznaj się z poniższą symulacją, z której dowiesz się, gdzie w przemyśle wykorzystuje się alkany. Aby dodatkowo sprawdzić swoją wiedzę dotyczącą wykorzystania alkanów, rozwiąż poniższe ćwiczenia.

RXydOrVyi4KaA1
W symulacji przedstawiona jest typowa stacja benzynowa, w której możliwe jest zatankowanie LPG, benzyny, jak i  diesla (to jest oleju napędowego). Ponadto na stacji znajduje się sklep, w którym dostępne są artykuły takie jak: świece, pasta do podłogi, rozpuszczalnik uniwersalny, smar do łożysk. Poniżej pojawia się tabelka, do której należy przypisać zastosowanie wyżej wymienionych produktów. Tak więc węglowodory gazowe wykorzystywane są jako paliwo do pojazdów samochodowych LPG. Węglowodory płynne jako paliwo do pojazdów samochodowych (w postaci benzyny oraz oleju napędowego), a także jako rozpuszczalniki, np. do farb. Węglowodory stałe wykorzystywane są w produkcji świec, smarów czy też past do podłóg.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DA75SLVB3

Symulacja interaktywna pt. „Zastosowanie alkanów”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Podpowiedźgreenwhite
RPe4sKqf6bkAB
Wybierz, z jakich węglowodorów produkuje się między innymi benzynę, olej napędowy, rozpuszczalniki do farb. Możliwe odpowiedzi: 1. Z węglowodorów płynnych., 2. Z węglowodorów stałych., 3. Z węglowodorów gazowych.
RQ2CtNCxcv5cR
Zaznacz artykuły, które produkuje się z wykorzystaniem węglowodorów stałych. Możliwe odpowiedzi: 1. świece, 2. smary, 3. pasty do podłóg, 4. mydło, 5. nawozy sztuczne
R1I4H0uL5y8IK
Ćwiczenie 1
Wybierz poprawne dokończenie poniższego zdania.

Alkany zawierające od pięciu do szesnastu atomów węgla w cząsteczce zaliczane są do węglowodorów ciekłych. Większość z nich stosowana jest jako: Możliwe odpowiedzi: 1. paliwa do pojazdów samochodowych., 2. pasty do podłóg., 3. specjalistyczne smary.
Rj4VIrip5fnB1
Ćwiczenie 2
Uzupełnij zdania wybierając odpowiednie wyrażenia spośród podanych w tekście. Następnie sprawdź, czy zadanie zostało wykonane prawidłowo. Najważniejszymi źródłami alkanów są ropa naftowa i gaz syntezowy/gaz ziemny. Gaz ziemny - złożony głównie z  metanu, etanu, propanu, butanu/metanu i oktanu/ etanu i propanu - używany jest do ogrzewania i gotowania oraz do wytwarzania energii. Do najbardziej wszechstronnych źródeł energii należy LPG/benzyna/ON, czyli mieszanina heksanu i oktanu/propanu i butanu/metanu i etanu, używana jako: paliwo do zasilania różnego rodzaju urządzeń grzewczych oraz paliwo silnikowe, tzw. autogaz.
Alkany są ważnymi surowcami w przemyśle chemicznym i głównym składnikiem benzyny i olejów smarowych. Alkany od butanu/etanu/pentanu do oktanu są wysoce lotnymi cieczami i dobrymi rozpuszczalnikami dla substancji niepolarnych. Stosowane są jako sprężony gaz ziemny CNG/smar/paliwo w silnikach spalinowych tzw. benzyna.
bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Alkany - czym są i jak są zbudowane?
Alkeny - czym są i jak są zbudowane?