Węglowodory - są to związki chemiczne oraniczne, które w budowie mają węgiel oraz wodór.  Mogą być:

  • Nasycone : alkany, które mają tylko pojedyńcze wiązania
  • Nienasycone : alkeny, posiadające co najmniej jedno wiązanie podwójne, bąd alkiny, z przynajmniej jednym wiązaniem potrójnym 

Szereg homologiczny alkanów ( 10 podstawowych ) :   

  1. Metan
  2. Etan
  3. Propan
  4. Butan
  5. Pentan
  6. Heksan
  7. Heptan
  8. Oktan
  9. Nonan 
  10. Dekan

Aby utworzyć od nich alkeny należy końcówkę ,,an'' zamienić na ,,en,, , natomiast aby powstały alkiny to na ,,in'' bądź ,,yn''

Drugą nazwą dla etenu jest etylen, a dla etynu ( etinu ) - acetylen

Wzór ogólny :

  • Alkanów : CnH2n+2      ( liczba wodorów w alkanach jest dwa razy większa niż węgla z dodaniem jeszcze 2 wodorów ) 
  • Alkenów : CnH2n       ( liczba wodorów to po prostu podwojona liczba węgli )
  • Alkinów : CnH2n-2 ( podobnie jak w powyższych przypadkach, tylko od wodorów, których ilość jest dwa razy większa niż węgli, odejmuje się 2 wodory )

Te wzory stosuje się przy określaniu węglowodoru, kiedy jest podana liczba węgli a nie ma liczby wodorów i na odwrót. Pomaga to też określić czy jest to alkan, alken czy też alkin.

PAMIĘTAJ! ALKENY I ALKINY NIE POSIADAJĄ METENU LUB METINU, NIE ISTNIEJĄ W TYCH DWÓCH GRUPACH GDYŻ SĄ POJEDYŃCZYMI WĘGLAMI I NIE MAJĄ PODWÓJNYCH ANI POTRÓJNYCH WIĄZAŃ.

Właściwości alkanów:

  1. Stan skupienia

od 1 do 4 węgli - jest to gaz                                                                                                                                                  od 5 do 16 węgli - to ciecz                                                                                                                                                   od 17 węgli - to ciało stałe

2. Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego rosną:

  • gęstość                                                                                                                                                                                 
  • temperatura wrzenia
  • temperatura topnienia
  • temperatura zapłonu

                                                                                                                     maleją:

  • lotność
  • palność

 

[WĘGIEL W ZWIĄZKACH CHEMICZNYCH ORGANICZNYCH (W TYM W WĘGLOWODORACH) JEST ZAWSZE IV WARTOŚCIOWY]                                                                     MASA WĘGLA TO 12 u 

Metan:

  • Wł. Fizyczne : bezbarwny gaz o mniejszej gęstości od powietrza
  • nie rozpuszcza się w wodzie, wyłącznie w rozpuszczalnikach organicznych ( alokohol, benzyna, nafta )
  • z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową
  • Wł. Chemiczne: bezwonny, palny, bierny chemicznie
  • nie odbarwia fioletowego KMnO4, manganianu (IV) potasu , brunatnej wody bromowej Br2(aq)
  • metan to inaczej gaz kopalniany, gaz błotny 

Etan(etylen)

  • Wł. Fizyczne:gaz bezbarwny, lżejszy niż powietrze
  • nie rozpuszcza się w wodzie, tylko w organicznych rozpuszczalnikach
  • może być wybuchowy
  • Wł. Chemiczne: ma przyjemny, słodkawy zapach
  • odbarwia, bo jest nienasycony 
  • ulega reakcjom spalania i przyłączania ( addycji, o której powiem później )

Etyn(acetylen)

  • Ma takie same właściwości fizyczne jak metan
  • Wł. Chemiczne: odbarwia
  • jest nienasycony 
  • ulega reakcjom przyłączania 

SPALANIE

Jest reakcją, podczas której wytwarza się dużo ciepła i światła. Polega na połączeniu węglowodoru z tlenem, czyli O2. Tak jak już wcześniej pisałam, niektóre węglowodory mają taką właściwość, że w połączeniu z tlenem palą się lub wybuchają, ewentualnie towarzyszy im emitowanie dużej ilości ciepła - to wszystko nazywane jest spalaniem.  O tym, czy spalanie jest nasycone, nienasycone albo czy występuje półspalanie, decyduje jeden z produktów spalania : węgiel. W zależności od rodzaju spalania jest dwutlenkiem węgla, tlenkiem węgla ( czad ) lub może występować samoistnie, czyli pozostaje w postaci dymu, popiołu lub sadzy. 

  1. Całkowite : dany węglowodór + O2 --> CO2 + H2O 
  2. Półspalanie : dany węglowodór + O2 --> CO + H2O
  3.  Necałkowite : dany węglowodór + O2 --> C + H2O

Należy pamiętać że jest to reakcja chemiczna, czyli nie można zapomnieć o uzgadnianiu liczby atomów. Najłatwiej jest zacząć uzgadnianie od węgla ( C ), potem wodoru ( H ) i na końcu uzgodnić tlen ( O ). Tlen dlatego na końcu, gdyż często w tych reakcjach po uzgodnieniu wychodzi jego niepełna liczba, np. 4,5O. W takiej sytuacji należy pomnożyć całą reakcję przez 2, aby wszystkie ,,duże cyfry'' przed poszczególnymi atomami były podwojone. 

ADDYCJA 

Jest to reakcja przyłączania. Ulegają jej wyłącznie węglowodory nienasycone, czyli alkeny i alkiny. Polega na zerwaniu wiązania podwójnego ( w alkenach ) lub potrójnego ( w alkinach )  w wyniku czego powstają związki nasycone ( alkany ). Ta reakcja jest niezwykle łatwa dzięki rozpisywaniu jej wzorem strukturalnym.                                                                                                                    Jak wiadomo, węgiel jest czterowartościowy, czyli we wzorze strukturalnym może połączyć się zarówno z kolejnym węglem jak i z wodorami. Aby zrozumieć addycję należy rozumieć wiązania podwójne, potrójne oraz pojedyńcze w węglowodorach.

Aby addycja zaszła dodaje się najczęściej atomy z grupy 17 poza fluorem i astatem, ale może być to również wodór lub chlorowodór, etc. W wyniku dodania któregoś z tych atomów rozpada się wiązanie podwójne bądź potrójne między 1 i 2 węglem w pojedyńcze. Zatem węgiel pierwszy połączony z drugim jedną ,,łapką'' może przyjąć poza wodorami jeszcze te atomy, które są dodawane w rówaniu. Są zawsze 2, gdyż fluorki są gazami i zawsze pod symbolem pierwiastka jest 2, np. Cl2. 

POLIMERYZACJA

To tylko brzmi strasznie, w rzeczywistości jest reakcją dosyć prostą, *w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.*

* - tekst z wikipedii

Zawsze zarówno na samym początku jak i na końcu równania piszemy ,,n''. Nie musi być pisane od razu, nalepiej już po napisaniu całej reakcji, jednak nie można o tym zapomnieć. Zatem najpierw piszemy półstrukturalny wzór jakiegoś węglowodoru nienasyconego, może być to również węglowodór posiadający w budowie również np. Br czy też Cl, jednak posiadający podwójne wiązanie, później robimy strzałkę nad którą piszemy T oraz P, a pod nią skrót ,,kat''. Są to czynniki, bez których polimeryzacja nie zajdzie. T to temperatura, P to ciśnienie, a kat to katalizator. Następnie robimy prostokątny nawias. W nim znajdują się dwa węgle, mogą być od razu z po jednym wodorem. Te nawiasy ,,przekreślamy'' poziomo, rysujemy kreski będące ,,wyrzuconym'' podwójnym wiązaniem. Resztę składników ze wzoru półstrukturalnego przed strzałką umieszczamy w ,,łapkach'' wychodzących w górę lub w dół od każdego z tych węgli, tak jak w zwykłym wiązaniu strukturalnym. Te łapki znajdujące się na nawiasach nie mogą posiadać żadnego atomu.                                                                                        Najlepiej jest wyszukać w internecie jak zapisujemy proces addycji oraz polimeryzacji, bez wizualnego wyobrażenia tych reakcji nie da się ich zrozumieć.

Produkt polimeryzacji posiada zawsze określoną nazwę, często jest wymagana na kartkówkach i sprawdzianach. Zawsze najpierw dopisujemy ,,poli''a potem normalnie nazwa związku jaki był przed strzałką. Jeśli był to CH2 = CH2 ( eten ) to jest to polieten. Jeżeli CH3 - CH = CH2 to jest to polipropen