Alkany – zakres podstawowy

- 1 -

Na sprawdzianach będą zadania z poniższej listy lub opracowane na jej podstawie

1.

Napisz wzory póistrukturalne następujących związków:

a) 2,2-dimetylobutanu,

b) 3-etylo-2,3-dimetylopentanu,

c) 2,3,3-trimetyloheksanu,

d) 3-etylo-4-propylooktanu, e) 4,5-dietylo-2,3,4,5-tetrametyloheptanu, f) 4,4-dietylo-5-propylononanu,
g) l,l-dibromo-3-metylopentanu,

h) 1,2,2,4-tetrachloro-3-etyloheksanu, i) 3,3-dijodo-4-propyloheptanu,

j) 2,2,4,4-tetrabromoheksanu,

k) 2-bromo-4-metylopentanu,

l) 2-bromo-1,1,1-trichloropropanu,

m) 1-chloro-2,2,3,3-tetrametylobutanu.

2.

Podaj nazwy związków podanych poniżej

3.

Podaj wzory i nazwy izomerów jakie mogą powstać w każdej z poniższych reakcji, wiedząc, że substraty
zmieszano w stosunku molowym 1:1. Wskaż główne produkty każdej z reakcji.

a) propan + Br

2



 →



światło

b) metylopropan + Cl

2



 →



światło

c) chloroetan + Cl

2



 →



światło

4.

Narysuj wzór półstrukturalny związku który:

a) zawiera atomy węgla o wszystkich możliwych rzędowościach,

b) po chlorowaniu pod wpływem światła daje tylko dwie różne monochloropochodne,

c) jest homologiem 3-etylo-2,2,3-trimetylopentanu,

d) ma wzór C

7

H

16

i zawiera IV i III – rzędowy atom węgla,

e) ma wzór C

4

H

8

i zawiera wyłącznie II – rzędowe atomy węgla.

f) ma wzór C

5

H

12

i podczas bromowania daje tylko jedną monobromopochodną

g) ma wzór C

8

H

18

i podczas bromowania daje tylko jedną monobromopochodną

5.

Wstaw w miejsce liter A, B, C, D wzory półstrukturalne odpowiednich związków:

a) CH

3

COONa









→



.

,temp

NaOH

A









→



światło

Cl ,

2

B

→



Na

C

b) Al

4

C

3



 →



HCl

A









→



światło

Br ,

2

B









→



światło

Br ,

2

C









→



światło

Br ,

2

D

c) A









→



światło

Cl ,

2

B

→



Na

butan

6.

W ilu odmianach izomerycznych występują:
chloro-, dichloro-, trichloro- i tetrachloropropan? Podać wzory strukturalne i nazwy tych izomerów.

7.

Które z wymienionych poniżej substancji:

a) roztwór wodorowęglanu sodu, b) stężony kwas siarkowy,

c) roztwór wodorotlenku potasu,

d) wapno sodowane (sprawdź co to jest),

e) roztwór węglanu sodu.

mogą służyć do pochłaniania wszystkich produktów całkowitego spalania metanu? Odpowiedź uzasadnij.

8.

Napisz wzory wszystkich jednochlorowcopochodnych butanu oraz izobutanu (metylopropanu). Podaj nazwy
utworzonych związków zgodnie z nomenklaturą systematyczną.

9.

Zapisz równania reakcji wzorami półstrukturalnymi:

a) otrzymywania metylobutanu metodą Wurtza,

b) otrzymywania metylocyklobutanu metodą Wurtza, c) otrzymywania metanu z Al

4

C

3

.

10.

Zapisz wszystkie różne produkty monobromowania 2,2,4-trimetylopentanu. Zaznacz produkt organiczny którego
jest najwięcej.

11.

Jednym z podstawowych surowców w syntezie organicznej jest tzw. gaz syntezowy. Otrzymuje się go np.
przepuszczając parę wodną przez żarzący się koks. Zapisz zachodzącą reakcję chemiczną.

12.

Do reaktora wprowadzono chlorometan, chloroetan oraz sód metaliczny po czym zapoczątkowano reakcję. Podaj
wzory półstrukturalne i nazwy wszystkich związków organicznych znajdujących się w reaktorze po zakończeniu
reakcji.

Alkany – zakres podstawowy

- 2 -

13.

Podaj wzory półstrukturalne i nazwy węglowodorów, których należy użyć w syntezie Würtza, aby otrzymać:

a) n-heksan.

b) metylopropan

c) n-pentan

d) metylobutan

Zapisz równania odpowiednich reakcji chemicznych. Podaj wzory organicznych produktów ubocznych
powstających w każdej z powyższych reakcji.

14.

Zaproponuj doświadczenie pozwalające otrzymać metan i zebrać go w probówce jeżeli substancjami wyjściowymi
są octanu sodu i wodorotlenek sodu. Podaj schemat reakcji, obserwacje, oraz zapisz równania zachodzących
reakcji wzorami półstrukturalnymi.
Odp.:

Schemat reakcji

Obserwacje: w probówce wypełnionej wodą zbiera się gaz.

CH

3

COONa + NaOH

CH

4

+ Na

2

CO

3

15.

Podaj wzór półstrukturalny (grupowy) i podaj nazwę systematyczną alkanu zawierającego jeden IV – rzędowy
atom węgla, jeden III – rzędowy , dwa II – rzędowe atomy węgla i pięć I – rzędowych atomów węgla.

16.

Zaproponuj doświadczenie pozwalające otrzymać metan i zebrać go w probówce jeżeli substancjami wyjściowymi
są węglik glinu i kwas solny. Podaj schemat reakcji, obserwacje, oraz zapisz równania zachodzących reakcji
wzorami półstrukturalnymi.
Odp.: schemat i obserwacje podobnie jak w zadaniu 13. Reakcja: Al

4

C

3

+ 12HCl

4AlCl

3

+ 3CH

4

17.

Obliczyć, który z węglowodorów: metan, butan, oktan, dekan, ma największą zawartość procentową wodoru.

18.

W bardzo wysokiej temperaturze niektóre węglowodory powstają w wyniku bezpośredniej syntezy
z pierwiastków. Oblicz, jaki węglowodór otrzymamy w reakcji syntezy 3 g węgla i 8,4 dm

3

wodoru

odmierzonego w warunkach normalnych?
Odp.: etan

19.

Podaj wzór sumaryczny alkanu wiedząc, że w wyniku bromowania alkanu otrzymano monobromopochodną
o masie molowej 137 g/mol.
Odp.: C

4

H

10

20.

Oblicz, stosunek wagowy węgla do wodoru w cząsteczce propanu.
Odp.: 9:2

21.

Wyjaśnij, czy może istnieć alkan zawierający 37% masowych wodoru w cząsteczce?
Odp.: nie może

22.

Oblicz objętość powietrza potrzebną do całkowitego spalenia 0,5 m

3

mieszaniny propanu z butanem, wiedząc,

ż

e zawiera ona 25% objętościowych butanu. Załóż, że powietrze zawiera 20% objętościowych tlenu.

Odp.: 13,44 m

3

23.

Oblicz objętość CO

2

(warunki normalne) powstałego podczas spalenia 1 dm

3

benzyny, przy założeniu, że składa

się ona tylko z izomerów oktanu. Gęstość benzyny wynosi 0,7 g/cm

3

.

Odp.: 1100,4 dm

3

24.

Wyjaśnij, czy może istnieć alkan zawierający: a) 26, b) 21 atomów wodoru w cząsteczce? Odpowiedź uzasadnij.
Odp.: a) tak

b) nie

25.

Ustal wzory sumaryczne alkanów o łańcuchu prostym, zawierające: a) 80% masowych węgla, b) 16% masowych
wodoru.
Odp.: a) C

2

H

6

b) C

7

H

16

26.

Czy zawartość procentowa wodoru w szeregu homologicznym a) alkanów, b) cykloalkanów ulega zmianie. Jeżeli
tak to w jaki sposób? Odpowiedź uzasadnij.

27.

Poddając etan działaniu iskry elektrycznej, następuje jego rozkład na pierwiastki. Czy objętość produktów będzie
większa czy mniejsza od objętości substratu? Odpowiedź uzasadnij.

Informacja do zada

ń dotyczących ustalania wzorów związków:

zadania te nale

ży liczyć z dokładnością do 3 ÷ 4 cyfr znaczących po przecinku

28.

Oblicz wzór sumaryczny węglowodoru o masie molowej 142 g/mol, zawierającego 84,5% masowych węgla.
Odp.: C

10

H

22

29.

Oblicz wzór sumaryczny alkanu, którego masa molowa wynosi 254 g/mol.
Odp.: C

18

H

38

Alkany – zakres podstawowy

- 3 -

30.

Po spaleniu 4,3 g pewnego alkanu otrzymano 13,2 g dwutlenku węgla oraz wodę. Ustal wzór sumaryczny tego
alkanu.

Odp.: C

6

H

14

31.

Podczas chlorowania jednego z izomerów pentanu powstaje tylko jedna monochloropochodna. Podaj wzór
i nazwę tego izomeru oraz jego monochloropochodnej.

Odp.: 2,2-dimetylopropan

32.

Oblicz objętość 4 g metanu w warunkach normalnych?

Odp.: V=5,6dm

3

33.

Obliczyć masę 1 dm

3

propanu w warunkach normalnych.

Odp.: 1,96 g

34.

Butla stalowa o pojemności 10 dm

3

zawiera 5 kg ciekłego propanu. Oblicz, objętość (warunki normalne) gazu

wydzielonego z butli po odkręceniu zaworu.

Odp.: 2535,54 dm

3

35.

Oblicz wzór węglowodoru wiedząc, że podczas spalania 1 objętości gazowego węglowodoru nasyconego,
otrzymamy 3 objętości dwutlenku węgla oraz 4 objętości pary wodnej. Objętości wszystkich gazów mierzone
są w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury.

Odp.: C

3

H

8

36.

Obliczyć wzór elementarny związku wiedząc, że w wyniku spalenia 1,5 g węglowodoru nasyconego otrzymano
tylko 2,7 g wody i 4,4 g dwutlenku węgla.

Odp.: etan, wzór CH

3

37.

Oblicz masę cząsteczkową związku oraz podaj jego nazwę wiedząc, że 1 dm

3

gazu, będącego związkiem węgla

i wodoru, waży 1,964 g w warunkach normalnych.

Odp.: M = 44u, propan

38.

Po spaleniu 11,4 g pewnego węglowodoru otrzymano 17,92 dm

3

CO

2

odmierzonego w warunkach normalnych

oraz parę wodną. Oblicz wzór sumaryczny tego węglowodoru.

Odp.: C

8

H

18

39.

Podaj wzory strukturalne węglowodorów nasyconych, w których stosunek liczby atomów węgla do liczby atomów
wodoru wynosi:

a) 2 : 4.

b) 2,5 : 6

Odp.: a) izomery związku C

4

H

8

a) izomery związku C

5

H

12

40.

W pewnym związku będącym połączeniem węgla i wodoru pierwiastki łączą się w stosunku wagowym
4 :1. Wyznaczona masa cząsteczkowa tego związku wynosi 30u. Jaki to związek?
Odp.: etan

41.

Po spaleniu 0,1 mola węglowodoru otrzymano 0,5 mola dwutlenku węgla i 0,6 mola wody. Oblicz jaki to związek.
Odp.: pentan

42.

Oblicz masę 10 dm

3

mieszaniny otrzymanej po zmieszaniu równych ilości moli metanu i etanu w warunkach

normalnych.
Odp.: 10,294g

43.

Reakcja 1 mola metanu z 2 molami pary wodnej przebiega ilościowo z wytworzeniem CO

2

oraz H

2

. Oblicz, łączną

objętość dwutlenku węgla i wodoru otrzymanego z 5 dm

3

metanu. Objętości wszystkich gazów mierzone

są w tych warunkach ciśnienia i temperatury.
Odp.: 25 dm

3

44.

Oblicz, objętość metanu (warunki normalne) otrzymanego z 4 dm

3

gazu wodnego, wiedząc, że gaz wodny jest

mieszaniną H

2

i CO, zmieszanych w stosunku stechiometrycznym. Reakcja przebiega następująco:

CO + 3 H

2







→



r

katalizato

H

2

O + CH

4

Odp.: 1 dm

3

45.

Po spaleniu 1 objętości pewnego gazowego alkanu otrzymano, w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury,
4 objętości dwutlenku węgla oraz wodę. Ustal wzór sumaryczny tego alkanu.
Odp.: C

4

H

10

46.

Oblicz, ile dm

3

tlenu (warunki normalne) potrzeba do spalenia 145 g butanu.

Odp.: 364 dm

3

47.

Oblicz wagowy i objętościowy skład procentowy mieszaniny etanu z tlenem, która po spaleniu daje jedynie
CO

2

i H

2

O.

Odp.: wagowo: etan : tlen (21.13% : 78,87%) objętościowo: etan : tlen (22,22% : 77,78%)

48.

Obliczyć, ile dm

3

tlenu wzięło udział w reakcji całkowitego spalenia 0,01 mola węglowodoru o wzorze

sumarycznym C

8

H

18

.

Odp.: 2,8 dm

3

49.

Oblicz, w jakim stosunku objętościowym należy zmieszać propan z chlorem (zakładając, że reakcja przebiega do
końca), aby otrzymać dichloropropan?
Odp.: stosunek 1 : 2

50.

Oblicz, ile dm

3

chloru przereaguje z 24 g metanu, wiedząc że w wyniku reakcji powstaje chlorometan?

Odp.: 33,6 dm

3

Cl

2

51.

Obliczyć zawartość procentową chloru w tetrachlorku węgla.
Odp.: 92,21%