Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

R1EGNOoYYoq0n

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RnGWvViYZV53b1

Ćwiczenie 1

RGvrS02dPWUcq1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij tekst, wybierając prawidłowy wyraz. Założenia katenacji:

w związkach chemicznych 1. węgiel, 2. trzy, 3. jonowe, 4. łańcuchy, 5. $s$ , 6. wolnych par elektronowych, 7. azot, 8. $s p$ , 9. kowalencyjne spolaryzowane, 10. cztery tworzy 1. węgiel, 2. trzy, 3. jonowe, 4. łańcuchy, 5. $s$ , 6. wolnych par elektronowych, 7. azot, 8. $s p$ , 9. kowalencyjne spolaryzowane, 10. cztery wiązania, a trwałe związki organiczne nie posiadają 1. węgiel, 2. trzy, 3. jonowe, 4. łańcuchy, 5. $s$ , 6. wolnych par elektronowych, 7. azot, 8. $s p$ , 9. kowalencyjne spolaryzowane, 10. cztery na atomach węgla;
każdemu atomowi węgla można przypisać jedną z trzech hybrydyzacji orbitalni walencyjnych $s p^{3}$ , $s p^{2}$ i 1. węgiel, 2. trzy, 3. jonowe, 4. łańcuchy, 5. $s$ , 6. wolnych par elektronowych, 7. azot, 8. $s p$ , 9. kowalencyjne spolaryzowane, 10. cztery;
pomiędzy atomami węgla, między węglem a niemetalem, powstają wiązania kowalencyjne lub 1. węgiel, 2. trzy, 3. jonowe, 4. łańcuchy, 5. $s$ , 6. wolnych par elektronowych, 7. azot, 8. $s p$ , 9. kowalencyjne spolaryzowane, 10. cztery;
połączone atomy węgla mogą tworzyć 1. węgiel, 2. trzy, 3. jonowe, 4. łańcuchy, 5. $s$ , 6. wolnych par elektronowych, 7. azot, 8. $s p$ , 9. kowalencyjne spolaryzowane, 10. cztery, pierścienie lub ich połączenie.

R18yeg0wljUFs1

Ćwiczenie 3

Ćwiczenie 4

Stosunek masy węgla do wodoru w pewnym alkanie wynosi $9 : 2$ . Na podstawie obliczeń ustal wzór sumaryczny tego związku i podaj jego wzór półstrukturalny.

Rr5VLJv6mH68s

R1C5GDSLu3Icr

Rozwiązanie bazuje na wzorze ogólnym alkanów $C_{n} H_{2 n + 2}$ . Oznacza to, że na każde $n$ atomów węgla przypada $2 n + 2$ atomów wodoru.

Rozwiązanie bazuje na wzorze ogólnym alkanów $C_{n} H_{2 n + 2}$ . Oznacza to, że na każde n atomów węgla przypada $2 n + 2$ atomów wodoru. Uwzględniając masy atomowe atomu węgla i atomu wodoru, które wynoszą odpowiednio $12$ i $1$ $[u]$ , można zapisać proporcję:

\frac{12 n}{2 n + 2} = \frac{9}{2}

czyli

12 n \cdot 2 = 9 (2 n + 2)

24 n = 18 n + 18

n = \frac{18}{6} = 3

Wzorem sumarycznym jest więc $C_{3} H_{8}$ . Wzór półstrukturalny tego związku ma postać ${CH}_{3} — {CH}_{2} — {CH}_{3}$ .

Ćwiczenie 5

Narysuj wzory półstrukturalne wszystkich izomerów szkieletowych alkanu, zawierającego m.in. sześć atomów węgla w cząsteczce. Odpowiedź zanotuj w zeszycie do lekcji chemii.

R1Ru6MvpyeQXz

Punktem startowym jest alkan, który zawiera sześć atomów węgla, połączonych ze sobą w linii.

izomer $1$

RvfFx3knFA4SG

Ilustracja — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Następnie „odrywamy” jeden z atomów węgla od końca łańcucha i umiejscawiamy go przy którymś z atomów, będących w środku łańcucha. Można to zrobić na dwa sposoby:

izomer $2$

RKCtZqDHw4VpC

izomer $3$

Rf1pS2U6s4YBF

Sytuacja, gdy grupa $- {CH}_{3}$ leży przy drugim atomie od prawej strony, odpowiada „izomerowi $2$ ”.
Kolejne izomery będą tworzone na bazie łańcucha, złożonego z czterech atomów węgla, do którego zostaną dołączone dwa atomy węgla. Najpierw umieścimy obydwa przy drugim atomie z lewej strony.

izomer $4$

R1cAj4oqy4IZ2

Nie możemy dać obydwu atomów węgla z łańcucha bocznego w linii, bo wówczas powstanie łańcuch pięciowęglowy, a ten przypadek już uwzględniliśmy:
ta cząsteczka posiada taki sam szkielet węglowy jak „izomer $2$ ”.

R1QOUqBZmajP6

Kolejną możliwością jest rozmieszczenie po jednym atomie przy różnych atomach w łańcuchu.

izomer $5$

RDmNH9FyDeB0M

Dalsze skrócenie łańcucha węglowego nie umożliwia znalezienia kolejnych izomerów, ponieważ wzory wytworzone w ten sposób posiadałyby łańcuchy boczne dłuższe od łańcucha głównego.

Sumarycznie istnieje pięć izomerów związku o wzorze $C_{6} H_{14}$ .

R1J3puHaLQyaB2

Ćwiczenie 5

Ćwiczenie 6

Narysuj wzory półstrukturalne wszystkich teoretycznie możliwych związków o wzorze $C_{4} H_{6}$ .

R1LcCY2J2mon4

Zacznij od obliczenia stopnia nienasycenia $S_{n}$ .

Punktem wyjścia jest obliczenie stopnia nienasycenia $S_{n}$ , co pozwoli na przeanalizowanie wszystkich możliwości.

S_{n} = n_{C} - \frac{1}{2} n_{H} + 1 = 4 - 3 + 1 = 2

Oznacza to, że są trzy możliwości:
a) dwa pierścienie;
b) pierścień + wiązanie podwójne;
c) dwa wiązania podwójne lub wiązanie potrójne.

Ad a)
Ponieważ najmniejszy możliwy pierścień węglowy musi zawierać trzy atomy węgla, jest możliwy tylko jeden wzór takiego związku:

izomer $1$

RLl2KS2qnssAW

Ad b)
Wzory można tworzyć na bazie pierścienia czterowęglowego:

izomer $2$

R1WWhUIAQLqdZ

lub trójwęglowego:

izomery $3$ , $4$ , $5$

RSFwnRkItotxc

Ad c)
Punktem wyjścia jest łańcuch czterowęglowy.

Najpierw bierzemy łańcuch liniowy i umieszczamy dwa wiązania podwójne:

izomery $6$ , $7$

R10yPvvNSXjxf

Następnie, dla tego samego łańcucha liniowego, umieszczamy wiązanie potrójne:

izomery $8$ , $9$

RLFCxNLGIS4wj

Kolejnym łańcuchem, który zawiera cztery atomy węgla, jest łańcuch rozgałęziony (litera T). Jednak w tym przypadku nie da się zaproponować żadnego sposobu, aby umieścić dwa wiązania podwójne lub jedno potrójne.

R9Z3yDK1Deloi2

Ćwiczenie 6

Ćwiczenie 7

Ustal liczbę atomów wodoru w związku $C_{3} H_{x} O_{2}$ , wiedząc, że jego cząsteczka nie zawiera wiązań wielokrotnych ani pierścieni.

RrY1KmOnym2sb

R1TOiYEyau4Jl

Liczbę atomów wodoru można obliczyć ze stopnia nienasycenia, wiedząc, że $S_{n} = 0$ , co wynika z informacji zawartych w treści zadania.

S_{n} = n_{C} - \frac{1}{2} n_{H} + 1

czyli

0 = 3 - \frac{x}{2} + 1

4 = \frac{x}{2}

co oznacza, że

x = 8

Wzór sumaryczny $C_{3} H_{8} O_{2}$ oznacza, że cząsteczka tego związku zawiera osiem atomów wodoru.

Ćwiczenie 8

Czy może istnieć węglowodór o wzorze sumarycznym $C_{12} H_{28}$ ? Odpowiedz i uzasadnij.

RE4crMuhDBVNt

RldB7JyDmuw9s

Najprościej sprawdzić poprawność wzoru sumarycznego za pomocą stopnia nienasycenia:

S_{n} = n_{C} - \frac{1}{2} n_{H} + 1 = 12 - 14 + 1 = - 1

Nie może istnieć węglowodór o takim wzorze, ponieważ stopień nienasycenia może przyjmować wartość zero lub wartości dodatnie.

Ćwiczenie 9

Narysuj wzór półstrukturalny węglowodoru o wzorze sumarycznym $C_{5} H_{12}$ , wiedząc, że zawiera on jeden czwartorzędowy i cztery pierwszorzędowe atomy węgla.

R1RVG7fNCAoLX

Rysowanie wzoru trzeba zacząć od czwartorzędowego atomu węgla, który tworzy cztery wiązania do atomów węgla. W ten sposób zostały rozmieszczone wszystkie atomy węgla. Przy każdym z pierwszorzędowych atomów węgla znajdują się trzy atomy wodoru, co daje sumarycznie $C_{5} H_{12}$ .

R1dHEu9zSwre4

ReJblKmTz6xGM3

Ćwiczenie 9

Ćwiczenie 10

Narysuj wzór półstrukturalny związku o wzorze $C_{5} H_{10}$ , który:

a) posiada jeden pierścień węglowy w cząsteczce;

b) posiada jedno wiązanie podwójne w cząsteczce.

RQux8ULztSeDY

RqY9GqLsotvbl3

Ćwiczenie 10

Animacja

Dla nauczyciela