Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Alkeny chemia podstawowa, Notatki z Chemia

Alkeny notatka bardzo fajna mega ładna i czytelna

Typologia: Notatki

2024/2025

Załadowany 14.02.2025

ola-lolaa
ola-lolaa 🇵🇱

2 dokumenty

1 / 20

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
Spalanie alkenów
Wprowadzenie
Przeczytaj
Film samouczek
Sprawdź się
Dla nauczyciela
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Alkeny chemia podstawowa i więcej Notatki w PDF z Chemia tylko na Docsity!

Spalanie alkenów

Wprowadzenie Przeczytaj Film samouczek Sprawdź się Dla nauczyciela

Spalanie związków węgla, zwłaszcza węglowodorów, było najważniejszym źródłem energii cieplnej dla cywilizacji ludzkiej w całej historii, dlatego nie da się odmówić wielu praktycznych zastosowań tej reakcji. Czy wiesz, w jaki sposób przebiega spalanie alkenów? Jakie produkty powstają podczas spalania tej grupy węglowodorów?

Twoje cele

Zapiszesz równania reakcji spalania alkenów. Przeanalizujesz sposób zapisu równań reakcji spalania alkenów przy zmiennym dostępie tlenu. Wykonasz doświadczenie, w którym zidentyfikujesz produkty spalania alkenu.

Spawanie metali przy udziale etenu jest praktycznym przykładem reakcji spalania alkenów. Źródło: dostępny w internecie: hps://pixabay.com/pl/, domena publiczna.

Spalanie alkenów

Polecenie 1

Najprostszym przedstawicielem alkenów jest eten. Można go otrzymać na skutek depolimeryzacji polietylenu, co w praktyce sprowadza się do rozkładu folii wykonanej z polietylenu (PE) pod wpływem wysokiej temperatury.

Równanie reakcji tego procesu zostało przedstawione poniżej.

Zebrany w odpowiedni sposób gaz, zazwyczaj poddawany jest dalszej charakterystyce (np. określana jest jego palność lub reaktywność chemiczna).

Wykonaj doświadczenie w laboratorium chemicznym. Zaproponuj problem badawczy/problemy badawcze oraz postaw hipotezę/hipotezy, w oparciu o materiał badawczy i instrukcję wykonania doświadczenia. Rozwiąż dany problem lub problemy i zweryfikuj hipotezę/hipotezy. W formularzu zapisz spodziewane obserwacje. Następnie sformułuj wnioski i zapisz równania reakcji chemicznych, pamiętając o uwzględnieniu współczynników stechiometrycznych.

[— CH 2 — ]n

ogrzewanie

→ n CH 2 = CH 2

Sprzęt i odczynniki laboratoryjne łuczywko lub zapałki; cztery probówki; łapa; statyw; krystalizator; rurka odprowadzająca do probówek; pipeta; papierowa kartka; drewniana łapa do próbówek; folia z polietylenu; woda wapienna.

Instrukcja wykonania doświadczenia

Ponumeruj probówki ( - ). Próbówkę nr umocuj w łapie statywu i włóż do niej pociętą folię polietylenową. Zamknij

próbówkę korkiem z rurką oprowadzającą.

W krystalizatorze z wodą umieść do góry dnem probówkę nr , napełnioną wodą.

Probówkę nr ogrzewaj, a wydzielający gaz zbieraj w próbówce nr. W ten sam sposób

napełnij gazem probówki ( - ) i zamknij je korkami.

Do wylotu probówki nr z zebranym gazem (etenem) zbliż zapalone łuczywko i obserwuj

zachowanie płomienia przy pełnym dostępie tlenu.

Następnie (po zgaszeniu płomienia) dodaj do próbówki około wody wapiennej

i całość wstrząśnij.

Porównaj wygląd wody wapiennej przed i po dodaniu jej do probówki. Zanotuj

obserwacje.

Zbliż do probówki nr zapalone łuczywko i zbadaj zachowanie płomienia przy

ograniczonym dostępie tlenu, używając do tego celu kartki papierowej.

Zgaś płomień i dodaj do probówki wodę wapienną jak poprzednio. Zanotuj obserwacje. Do probówki nr zbliż zapalone łuczywko i zbadaj wygląd płomienia, gdy zostanie szybko

zgaszony.

Dodaj wodę wapienną, jak do probówki nr oraz. Zanotuj obserwacje.

Problem badawczy

Hipoteza

0,5 cm^3

Ponieważ wszystkie wiązania kowalencyjne w cząsteczkach reagentów są zerwane, ilość ciepła wydzielanego w tej reakcji jest związana z siłą tych wiązań (i, oczywiście, siłą wiązań utworzonych w produktach).

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

Standardowa entalpia reakcji:

Wniosek :

Spalanie alkenów jest procesem egzotermicznym, ponieważ zmiana entalpii reakcji przyjmuje wartość ujemną. Oznacza to, że w trakcie reakcji wydzielają się ogromne ilości energii.

Słownik

czad

potoczna nazwa tlenku węgla( ), który ma silne właściwości toksyczne

alkeny

węglwodory nienasycone, które zawierają jedno wiązanie podwójne między atomami węgla; ich wzór ogólny to , gdzie to liczna całkowita

spalanie całkowite

zachodzi wtedy, gdy cała ilość spalanej substancji ulega utlenieniu; spalaniu całkowitemu towarzyszy wydzielanie się tlenku węgla( )

ΔH ∘^ = (4 ⋅ EC—H + 2 ⋅ EC=C + 3 ⋅ EO=O)

rozrywanie wiązania

− (4 ⋅ EC=O + 4 ⋅ EH—O)

tworzenie wiązania

ΔH ∘^ = (4 ⋅ 415 (^) molkJ + 2 ⋅ 612 (^) molkJ + 3 ⋅ 499 (^) molkJ )−

(4 ⋅ 742 (^) molkJ + 4 ⋅ 465 (^) molkJ )

ΔH ∘^ = −477 molkJ

II

CnH 2 n n

IV

spalanie niecałkowite

zachodzi wtedy, gdy niecała ilość spalanej substancji ulega utlenieniu; spalaniu niecałkowitemu towarzyszy pojawienie się sadzy lub tlenku węgla( )

Bibliografia

Bieniek G., Chemia. Trening przed maturą. Doświadczenia chemiczne w zadaniach, Kraków

Dudek‐Różycki K., Płotek M., Wichur T., Węglowodory. Repetytorium i zadania, Kraków

Dudek‐Różycki K., Płotek M., Wichur T., Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Kraków 2020.

Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, tłum. W. Antkowiak i in., t. 1‐2, Warszawa

Vollhardt P., Schore N. E., Organic Chemistry structure and function, 6th Edition, New York

II

Ćwiczenie 1

Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 3

Która ze ścieżek reakcji spalania alkenu jest najbardziej prawdopodobna, jeżeli w środowisku reakcji dostępność tlenu jest nieograniczona?

Spalanie niecałkowite to tlenku węgla( ).

Spalanie całkowite do tlenku węgla( ).

Spalanie niecałkowite do tlenku węgla( ).

Spalanie niecałkowite do sadzy.

Spalanie całkowite do tlenku węgla( ).

II

II

IV

IV

Poniżej zapisano kilka reakcji spalania alkenów. Uzupełnij je, wpisując właściwe współczynniki stechiometryczne.

C 2 H 4 + O 2 → CO + H 2 O C 6 H 12 + O 2 → C + H 2 O C 7 H 14 + O 2 → CO 2 + H 2 O

Na podstawie informacji uzyskanych w filmie, zapisz w zeszycie równanie spalania całkowitego dla pent- -enu. Zrób zdjęcie zapisanemu równaniu reakcji i wklej je poniżej.

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

1

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia: 輸 醙 難

Ćwiczenie 1

Uzupełnij lukę w poniższym tekście. Zadecyduj, czy spalanie jest procesem egzoenergetycznym, czy endoenergetycznym.

Spalanie alkenów jest procesem , co oznacza, że w trakcie reakcji wydziela się energia.

Ćwiczenie 2

Uzupełnij równanie reakcji spalania niecałkowitego heks- -enu. Wstaw w puste pola odpowiednie współczynniki stechiometryczne lub wzory związków chemicznych.

1

C 6 H 12 + O 2 → + H 2 O

CO 2 8 6 2 4 6 6 2 8 2 CO

Ćwiczenie 3

Dopasuj produkt do rodzaju spalania, w którym jest on otrzymywany.

tlenek węgla( IV) spalanie niecałkowite do sadzy

węgiel spalanie niecałkowite do czadu

tlenek węgla( II) spalanie całkowite

Ćwiczenie 7

Proces spalania pewnego węglowodoru przebiega zgodnie z równaniem:

Oblicz, ile tlenu odmierzonego w warunkach normalnych należy użyć do spalenia węglowodoru (zgodnie z równaniem reakcji podanej w informacji wstępnej), aby otrzymać moli.

C 4 H8(g) + 6 O2(g) → 4 CO2(g) + 4 H 2 O(g) + energia cieplna

dm^3

C 4 H 8

10 CO 2

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Ćwiczenie 8

Procesy chemiczne można zakwalifikować m. in. do poniższych grup reakcji:

egzotermicznych;

endotermicznych;

spalania całkowitego;

spalania niecałkowitego.

I.

II.

III.

IV.

Wskaż grupy reakcji, do których można zaliczyć proces, opisany następującym równaniem reakcji:

reakcja endotermiczna

reakcja spalania całkowitego

reakcja spalania niecałkowitego

reakcja egzotermiczna

C 4 H8 (g) + 6 O2 (g) → 4 CO2 (g) + 4 H 2 O(g) + energia cieplna

Ćwiczenie 11

W wyniku spalenia pewnego gazowego węglowodoru uzyskano (w przeliczeniu na warunki normalne) oraz cząsteczek wody. Gęstość tego węglowodoru względem helu wynosi.

Ustal wzór sumaryczny tego węglowodoru i podaj jego nazwę systematyczną.

0,7 g 1,12 dm^3 CO 2 3,01 ⋅ 10^22 7

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‐Tyl, Krzysztof Błaszczak

Temat: Spalanie alkenów

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIII. Węglowodory. Uczeń:

  1. opisuje właściwości chemiczne alkenów na przykładzie reakcji: spalania, addycji (przyłączania): , , HCl, ; polimeryzacji; przewiduje produkty reakcji przyłączenia cząsteczek niesymetrycznych do niesymetrycznych alkenów na podstawie reguły Markownikowa (produkty główne i uboczne); pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

  1. opisuje właściwości chemiczne alkenów na przykładzie reakcji: spalania, addycji: , i , HCl i HBr, , polimeryzacji; przewiduje produkty reakcji przyłączenia cząsteczek niesymetrycznych do niesymetrycznych alkenów na podstawie reguły Markownikowa (produkty główne i uboczne); opisuje zachowanie alkenów wobec wodnego roztworu manganianu(VII) potasu; pisze odpowiednie równania reakcji.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii; kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne, samokontrola podczas nauki.

Cele operacyjne

Uczeń:

pisze równania reakcji spalania alkenów;

H 2 Cl 2 H 2 O

H 2 Cl 2 Br 2 H 2 O

  1. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, jakie zostaną użyte w czasie lekcji.

Faza realizacyjna:

  1. Nauczyciel wyświetla na tablicy interaktywnej film samouczek dotyczący spalania alkenów. Uczniowie oglądając samouczka rozwiązują w trakcie zadanie zaproponowane w filmie. Po zakończeniu filmu przechodzą do ćwiczeń zawartych w medium i sprawdzają samodzielnie swoją wiedzę.
  2. Nauczyciel odsyła uczniów do e‐materiału – analiza tekstu źródłowego związanego ze spalaniem alkenów, celem uzupełnienia informacji o spalaniu tej grupy węglowodorów.
  3. Eksperyment – pokaz uczniowski: „Badanie palności etenu”. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy czteroosobowe i prosi uczniów o wykonanie polecenia nr 1 z części przeczytaj e‐materiału. Uczniowie otrzymują odpowiedni sprzęt i szkło laboratoryjne oraz odczynniki chemiczne i przeprowadzają eksperyment związany z badaniem palności etenu. W trakcie doświadczenia wypełniają dziennik informacji z doświadczenia. Na wykonanie zadania mają 15 minut. Po zakończeniu eksperymentu prezentują na forum klasy wyniki i wspólnie ustalają wnioski. Efektem przeprowadzonego doświadczenia ma być rozróżnienie typów spalania alkenów oraz identyfikacja produktów spalania.
  4. Nauczyciel przechodzi do sekcji „Sprawdź się” i zapowiada uczniom, że wszyscy wspólnie będą rozwiązywać ćwiczenia. Uczniowie zapoznają się z poleceniem każdego ćwiczenia i po wyznaczonym czasie chętny uczeń udziela odpowiedzi. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje propozycje. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

  1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Na czym polega proces spalania? Jakie produkty otrzymujemy podczas spalania całkowitego i niecałkowitego? Co to jest czad i dlaczego jest niebezpieczny dla człowieka?
  2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

Dziś nauczyłem/łam się... Zrozumiałem/łam, że... Zaskoczyło mnie... Dowiedziałem/łam się... Łatwe było dla mnie... Trudność sprawiało mi...

  1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‐10% zaznaczają cenkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające

z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się, w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy.

Praca domowa:

Zadaniem uczniów jest opisanie praktycznego aspektu spalania alkenów.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film samouczek może być wykorzystany przez uczniów podczas przygotowywania się do kartkówki. Medium to może być wykorzystane również przez uczniów nieobecnych na lekcji do nadrobienia zaległych treści i lepszego zrozumienia materiału.

Materiały pomocnicze:

  1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

Na czym polega proces spalania? Jakie produkty otrzymujemy podczas spalania całkowitego i niecałkowitego? Co to jest czad i dlaczego jest niebezpieczny dla człowieka?

  1. Doświadczenie „Badanie palności etenu”.

Sprzęt i szkło laboratoryjne:

łuczywko lub zapałki; probówki – cztery sztuki; łapa; statyw; krystalizator; rurka odprowadzająca do probówek pipeta; papierowa kartka; drewniana łapa do próbówek.

Odczynniki chemiczne: woda wapienna, folia polietylenowa.

  1. Karta charakterystyki substancji.