Porównaj liczbę atomów wodoru podczas zmiany liczby atomów węgla dla obu grup związków. Zapisz przykładowy wzór sumaryczny związku o określonej liczbie atomów węgla i porównaj go ze wzorem związku, który zawiera jeden atom węgla więcej.

Alkany mają wzór ogólny ${\text{C}}_n{\text{H}}_{2n+2}$ (gdzie n > 0) i tworzą ciąg związków o wzorach:

• ${\text{CH}}_{4,}$,

• ${\text{C}}_2{\text{H}}_{6,}$,

• ${\text{C}}_3{\text{H}}_8$ itd.

Każda cząsteczka różni się od poprzedniej o grupę –CHIndeks dolny 2₂–.

Z kolei alkeny mają wzór ogólny ${\text{C}}_n{\text{H}}_{2n}$( gdzie n > 1) i tworzą ciąg związków o wzorach:

• ${\text{C}}_2{\text{H}}_{4,}$,

• ${\text{C}}_3{\text{H}}_{6,}$,

• ${\text{C}}_4{\text{H}}_8$ itd.

Podobnie jak w przypadku alkanów każda cząsteczka różni się od poprzedniej o grupę –CHIndeks dolny 2₂–.

Aby przyporządkować dany związek do odpowiedniego szeregu homologicznego wykorzystujemy wzory ogólne szeregów:

• alkany: ${\text{C}}_n{\text{H}}_{2n+2}$ (n > 0),

• alkeny: ${\text{C}}_n{\text{H}}_{2n}$ (n > 1),

• alkiny: ${\text{C}}_n{\text{H}}_{2n-2}$ (n > 1).

Za n podstawiamy liczbę atomów węgla w cząsteczce, a następnie obliczamy liczbę atomów wodoru i porównujemy ją z liczbą atomów we wzorze rozpatrywanym.

Problem badawczy:

Homologami jakiego szeregu są cząsteczki o wzorach sumarycznych: ${\text{C}}_7{\text{H}}_{16}$, ${\text{C}}_2{\text{H}}_4$, ${\text{C}}_3{\text{H}}_6$ ${\text{C}}_4{\text{H}}_{10}$, ${\text{C}}_5{\text{H}}_{12}$, ${\text{C}}_3{\text{H}}_4$?

Hipoteza:

Do szeregu homologicznego alkinów należy związek o wzorze ${\text{C}}_3{\text{H}}_4$, a pozostałe są alkenami.

Materiały pomocnicze:

• kolorowe kartki;

• modele kulkowe (plastelina i zapałki alternatywnie).

Sprawdź, czy przedstawione przez Ciebie wyniki są podobne do poniższych.

Wyniki:

1) Alkany

• ${\text{C}}_7{\text{H}}_{16}$ jest to alkan, ponieważ alkan o siedmiu atomach węgla musi mieć (7∙2)+2 =16 atomów wodoru;

• ${\text{C}}_4{\text{H}}_{10}$ jest to alkan, ponieważ alkan o czterech atomach węgla musi mieć (4∙2)+2 =10 atomów wodoru;

• ${\text{C}}_5{\text{H}}_{12}$ jest to alkan, ponieważ alkan o pięciu atomach węgla musi mieć (5∙2)+2 =12 atomów wodoru;

2) Alkeny

• ${\text{C}}_2{\text{H}}_4$ jest to alken, ponieważ alken o dwóch atomach węgla musi mieć 2∙2 = 4 atomy wodoru;

• ${\text{C}}_3{\text{H}}_6$ jest to alken, ponieważ alken o trzech atomach węgla musi mieć 3∙2 = 6 atomów wodoru;

3) Alkiny

• ${\text{C}}_3{\text{H}}_4$ jest to alkin, ponieważ alkin o dwóch atomach węgla musi mieć (2∙2)-2 =2 atomy wodoru.

Wnioski:

Związki o wzorach sumarycznych: ${\text{C}}_2{\text{H}}_4$, ${\text{C}}_3{\text{H}}_6$ należą do szeregu homologicznego alkenów.

Związki o wzorach ${\text{C}}_7{\text{H}}_{16,}{\text{C}}_4{\text{H}}_{10,}{\text{C}}_5{\text{H}}_{12}$ są alkanami, natomiast związek o wzorze  ${\text{C}}_3{\text{H}}_4$ jest alkinem.

Hipoteza została obalona.