Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RV740N0AuMamV1

Ćwiczenie 1

Wskaż katalizator reakcji hydratacji alkenu.

kwas siarkowy(VI)
platyna
pallad
woda

Ćwiczenie 2

2‑metyloprop‑1-en (izobutylen) jest jednym z czterech izomerów butenu. Podaj nazwę systematyczną produktu reakcji 2‑metyloprop‑1-enu (izobutylenu) z wodą, jeśli wiadomo, że reakcja przebiega wg równania przedstawionego na poniższym rysunku.

2‑metyloprop‑1-en (Izobutylen) jest jednym z czterech izomerów butenu. Podaj nazwę systematyczną produktu reakcji 2‑metyloprop‑1-enu (izobutylenu) z wodą, jeśli wiadomo, że reakcja przebiega według opisanego równania.

R32zbMBlIn2cz

Ilustracja przedstawia równanie reakcji: atom węgla połączony jest po lewej stronie wiązaniem podwójnym z grupą metylenową, a po prawej stronie wiązaniami pojedynczymi z dwiema grupami metylowymi. Związek ten łączy się z jedną cząsteczką wody. Pod wpływem kwasu siarkowego powstaje cząsteczka o następującym wzorze: atom węgla połączony jest wiązaniami pojedynczymi z trzema grupami metylowymi - z jedną z tych grup po lewej stronie, z pozostałymi po prawej stronie oraz z grupą hydroksylową po prawej stronie - pomiędzy grupami metylowymi. — Równanie reakcji
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RdGkpABsuoELk

Nazwa systematyczna produktu: ..............................................

Ćwiczenie 3

R1Y3bfbzyNtyx

Wzory półstrukturalne alkoholi

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

RdMJvkksP4CRp

Ćwiczenie 4

R12fqHGqNFdvh

Informacja do ćwiczenia 5‑7

Miejsce przyłączania grupy $- OH$ w reakcji addycji wody katalizowanej kwasem jest uzależnione od rzędowości karbokationu. Zbadano, że trwałość alkilowych karbokationów rośnie wraz z rzędowością. W poniższym zapisie oznaczenia 1°, 2° i 3° wskazują rzędowość atomów węgla.

R19USH4uUpEkI

Ilustracja przedstawia następującą zależność: trzeciorzędowy atom węgla (kation) łączy się z trzema grupami: u góry R indeks dolny 1, a na dole symetrycznie: po lewej stronie z grupą R indeks dolny 2, po prawej stronie z grupą R indeks dolny 3. Pomiędzy tym wzorem a kolejnym jest znak większe od. Kolejny wzór: drugorzędowy atom węgla (kation) łączy się na górze z grupą R indeks dolny 1, a na dole symetrycznie po lewej stronie z grupą R indeks dolny 2, po prawej stronie z atomem wodoru. Jest większe od wzór: pierwszorzędowy atom węgla (kation) łączy się na górze z grupą R indeks dolny 1, a na dole symetrycznie po lewej i po prawej stronie z atomem wodoru, większe od wzór: atom węgla (kation) łączy się z trzema atomami wodoru. — Trwałość alkilowych karbokationów rośnie wraz z rzędowością.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przykład

W reakcji hydratacji poniższego alkenu możliwe jest powstawanie kilku karbokationów. Jednak ostatecznie, na skutek przegrupowania wewnątrzcząsteczkowego, powstaje ten najtrwalszy (oznaczony kolorem zielonym).

W reakcji hydratacji opisanego alkenu możliwe jest powstawanie kilku karbokationów. Jednak ostatecznie, na skutek przegrupowania wewnątrzcząsteczkowego, powstaje ten najtrwalszy (oznaczony kolorem zielonym). Zapoznaj się z opisem alkenu.

Rrja9dptFZtPh

Na ilustracji jest schemat reakcji powstawania karbokationów: jedna cząsteczka 3‑metylobut‑1-enu dodać jedna cząsteczka wody dodać jeden kation wodorowy, trzy strzałki w prawo. Strzałki prowadzą do trzech wzorów. Na zielono narysowano wzór jednej cząsteczki karbokationu trzeciorzędowego 2‑metylobutanu. Na czerwono jest jedna cząsteczka karbokationu drugorzędowego 2‑metylobutanu oraz wzór jednej cząsteczki karbokationu pierwszorzędowego 2‑metylobutanu. — Schemat reakcji powstawania karbokationów
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 5

Narysuj najtrwalszy karbokation powstały ze związku przedstawionego poniżej.

R4BsOEbNYZ6pG

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

R1ZQXLxf0yLyG

Ćwiczenie 5

Rx3toKUBR6Lwc

Ćwiczenie 6

R1BZzu0rdnMlt

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

Rt1a6LOA9pGa2

Zastanów się, o czym mówi reguła Markownikowa i jak na przyłączanie grupy $- OH$ wpływa rzędowość powstającego karbokationu.

Atom wodoru przyłącza się do atomu węgla związanego z większą liczbą atomów wodoru, natomiast atom fluorowca (lub grupa $- OH$ , w wypadku przyłączania cząsteczki wody) do atomu węgla o mniejszej liczbie atomów wodoru, np.

H_{3} C - CH = {CH}_{2} + HBr \to H_{3} C - CHBr - {CH}_{3}

Uzasadnienie: grupa $- OH$ przyłącza się do karbokationu stabilniejszego, natomiast proton przyłącza się zgodnie z regułą Markownikowa, czyli do węgla bardziej uwodornionego.

R1XSFPgocwxno

Na ilustracji jest równanie reakcji. Pierwszy substrat ma następujący wzór szkieletowy: wiązanie pojedyncze biegnące nieco na skos w górę w prawą stronę, łączy się po lewej stronie na dole i na górze z grupą metylową. Po prawej stronie u góry łączy się z kolejną grupą metylową, zaś w dół prowadzi wiązanie podwójne, które łączy się wiązaniem pojedynczym z grupą metylową. W sumie we wzorze są cztery grupy metylowe. Drugim substratem jest jedna cząsteczka wody. W obecności cząsteczki kwasu siarkowego powstaje cząsteczka o następującym wzorze szkieletowym: łańcuch główny biegnie nieco na skos w dół - w prawą stronę. Tworzą go dwa wiązania pojedyncze. Wiązanie pojedyncze po lewej stronie wzoru łączy się na górze i na dole z grupą metylową. Wiązanie pojedyncze leżące po prawej stronie łańcucha łączy się na górze oraz po prawej stronie z atomem wodoru, a na dole z grupą metylową. Na środku połączony wiązań łańcuch główny łączy się u góry z grupą metylową, a na dole z grupą hydroksylową. — Równanie reakcji.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 6

R1GrxYQJZpTOa

Ćwiczenie 7

Uczniowie mieli za zadanie przeprowadzić reakcję otrzymywania heksan‑2-olu z odpowiedniego alkenu. Oceń, który z uczniów zapisał równanie reakcji poprawnie. Odpowiedź uzasadnij.

Uczeń 1:

RPBe5zwkWF5Cs

Równanie reakcji: jedna cząsteczka heks‑2-enu reaguje z jedną cząsteczką wody, strzałka w prawo, nad strzałką jedna cząsteczka kwasu siarkowego, za strzałką jedna cząsteczka heksan‑2‑olu — Równanie reakcji
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Uczeń 2:

R11aUibLBrGWk

Równanie reakcji: jedna cząsteczka heks‑1-enu reaguje z jedną cząsteczką wody, strzałka w prawo, nad strzałką jedna cząsteczka kwasu siarkowego, za strzałką jedna cząsteczka heksan‑2‑olu — Równanie reakcji
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Uczniowie mieli za zadanie przeprowadzić reakcję otrzymywania heksan‑2-olu z odpowiedniego alkenu. Oceń, który z uczniów zapisał równanie reakcji poprawnie. Odpowiedź uzasadnij.

Uczniowie zapisali:

Uczeń 1: Cząsteczka heks‑2-enu reaguje z jedną cząsteczką wody w obecności kwasu siarkowego, dając jedną cząsteczkę heksan‑2-olu.

Uczeń 2: Cząsteczka heks‑1-enu reaguje z jedną cząsteczką wody w obecności kwasu siarkowego, dając jedną cząsteczkę heksan‑2-olu.

RcFUG1AynFo9s

Ćwiczenie 8

Oblicz, ile ${cm}^{3}$ wody potrzeba (w warunkach normalnych) do otrzymania 23 g etanolu z etenu.

Rzi5SzPeArMN6

RGgmQN0TL1Yii

Zapisz równanie reakcji otrzymywania etanolu z etenu.
Zapisz proporcję z wykorzystaniem moli.
Oblicz masy molowe reagentów i wstaw do proporcji.
Przelicz masę wody na objętość ze wzoru na gęstość. Przyjmij, że gęstość wody w warunkach normalnych wynosi 1 $\frac{g}{{cm}^{3}}$ .

Rozwiązanie:

1. Równanie reakcji:

H_{2} C = {CH}_{2} + H_{2} O \overset{H_{2} {SO}_{4}}{\to} H_{3} C - \begin{matrix} H \\ | \\ C \\ | \\ H \end{matrix} - OH

2. Zapisanie proporcji z wykorzystaniem moli.
Z równania wynika, że:

1 mol wody - 1 mol etanolu

3. Obliczenie mas molowych reagentów Masa molowa etanolu wynosi 46 g⋅molIndeks górny -1, masa molowa wody 18 g⋅molIndeks górny -1.

$18 g - 46 g$

$x - 23 g$

$x = \frac{23 g \cdot 18 g}{46 g} = 9 g$

4. Przeliczenie masy wody na objętość ze wzoru na gęstość. gęstość wody w warunkach normalnych wynosi 1 g⋅cmIndeks górny -Indeks górny 3.

$d = \frac{m}{V}$

$V = \frac{m}{d} = \frac{9 g}{1 \frac{g}{{cm}^{3}}} = 9 {cm}^{3}$

Do otrzymania 23 g etanolu potrzeba 9 ${cm}^{3}$ wody.

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela

Przykład