Przejdź do treści

Klasa 8 · Dział 4

Związki węgla z wodorem (węglowodory) — sprawdzian z chemii, klasa 8

Węglowodory to związki zbudowane tylko z węgla i wodoru. Większość zadań na sprawdzianie wynika z trzech wzorów ogólnych: alkany CnH2n+2, alkeny CnH2n, alkiny CnH2n−2. Do tego spalanie całkowite i niecałkowite — to najczęstsze równania tego działu.

Co będzie na sprawdzianie

Musisz umieć napisać

  • wzory sumaryczne, strukturalne i półstrukturalne węglowodorów o 1–5 atomach węgla
  • równania spalania całkowitego, półspalania i spalania niecałkowitego
  • równania przyłączania bromu i wodoru do etenu i etynu

Musisz umieć wyjaśnić

  • czym różnią się węglowodory nasycone od nienasyconych i jak je odróżnić doświadczalnie
  • jak zmieniają się właściwości w szeregu homologicznym (stan skupienia, temperatura wrzenia)
  • skąd biorą się węglowodory: ropa naftowa, gaz ziemny, i dlaczego czad jest groźny

Węglowodory — nazwy i wzory

Nazwa mówi o liczbie atomów węgla (met-1, et-2, prop-3, but-4, pent-5) i rodzaju wiązań: -an pojedyncze, -en jedno podwójne, -yn jedno potrójne.

NazwaWzór sumarycznyWzór półstrukturalnySzeregStan skupienia (20°C)
metanCH4CH4alkanygaz
etanC2H6CH3–CH3alkanygaz
propanC3H8CH3–CH2–CH3alkanygaz
butanC4H10CH3–CH2–CH2–CH3alkanygaz
eten (etylen)C2H4CH2=CH2alkenygaz
propenC3H6CH2=CH–CH3alkenygaz
etyn (acetylen)C2H2CH≡CHalkinygaz
propynC3H4CH≡C–CH3alkinygaz

Trener równań: związki węgla z wodorem

10 równań

Spalanie całkowite metanu

CH4 + O2 → CO2 + H2O

Trener działa po włączeniu JavaScriptu. Rozwiązania wszystkich równań są niżej.

Wszystkie równania z rozwiązaniami
  1. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O — spalanie całkowite metanu
  2. 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O — spalanie całkowite etanu
  3. C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O — spalanie całkowite propanu
  4. 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O — spalanie całkowite butanu
  5. 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O — półspalanie metanu
  6. CH4 + O2 → C + 2H2O — spalanie niecałkowite metanu
  7. C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O — spalanie etenu
  8. 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O — spalanie etynu
  9. C2H4 + Br2 → C2H4Br2 — eten odbarwia wodę bromową
  10. CaC2 + 2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2 — otrzymywanie etynu z karbidu

Przykłady obliczeń, które wracają na sprawdzianie

Masa cząsteczkowa

Oblicz masę cząsteczkową C3H8.

mC3H8 = 3 · 12 u + 8 · 1 u = 44 u

Masy atomowe z tablicy, zaokrąglone jak w szkole: C = 12 u, H = 1 u.

Zawartość węgla w etenie

Oblicz zawartość procentową (procent masowy) węgla w C2H4.

mC2H4 = 2 · 12 u + 4 · 1 u = 28 u

%C = 2 · 12 u28 u · 100% ≈ 85,7%

Wynik zaokrąglamy do części dziesiątych procentu.

Wzór alkanu z masy cząsteczkowej

Masa cząsteczkowa alkanu wynosi 58 u. Ustal jego wzór.

CnH2n+2: 12n + 1 · (2n + 2) = 58

14n + 2 = 58 → 14n = 56 → n = 4

wzór: C4H10 — butan

Sprawdzenie programem: 4 · 12 u + 10 · 1 u = 58 u.

Masę dowolnego związku policzysz w kalkulatorze chemicznym — z rozpisaniem atom po atomie.

Okładka: Węglowodory

Za darmo, bez logowania

Sprawdzian „Węglowodory” — grupa A (PDF)

Pełny arkusz do wydruku w wersji A. Zrób go na czas, a potem sprawdź się tabelą i trenerem równań z tej strony. Grupy B–E i klucz odpowiedzi są w pełnym zestawie.

Darmowa grupa A także: kartkówka „Węglowodory”.

Sprawdzian, kartkówki i karty pracy — w sklepie Nie każ mu liczyć!

Sprawdziany i kartkówki mają pięć grup A–E z kluczem, a 5-kartowe zestawy — karty A–E z kluczem. Grupę A (kartę A) pobierzesz za darmo.

Typowe błędy

  • Zła liczba wodorów w alkenie: C₂H₄, nie C₂H₆ — przy wiązaniu podwójnym są 2n wodorów.
  • Nieuzgodnione spalanie: najpierw C, potem H, na końcu O; gdy O wychodzi nieparzyście, pomnóż wszystko przez 2.
  • Pisanie, że metan odbarwia wodę bromową — robią to tylko węglowodory nienasycone.

Dla nauczyciela

Sprawdzian „Węglowodory” obejmuje alkany, alkeny, alkiny, spalanie i próbę z wodą bromową. Każda z pięciu grup A–E to 2 strony: 7 zadań za 20 punktów, a klucz ma punktację do każdej grupy. Kartkówka to jedna strona: 3 zadania za 7 punktów na 10–15 minut, z kluczem do każdej grupy.

Pytania przed sprawdzianem

Jak odróżnić węglowodór nasycony od nienasyconego?

Wodą bromową albo roztworem manganianu(VII) potasu. Węglowodory nienasycone (eten, etyn) odbarwiają je, bo przyłączają brom do wiązania podwójnego lub potrójnego. Nasycone (metan, etan) nie odbarwiają.

Czym różni się spalanie całkowite od niecałkowitego?

Przy dużym dostępie tlenu powstają CO₂ i H₂O (spalanie całkowite). Przy niedoborze tlenu powstaje tlenek węgla(II) — czad (półspalanie) — albo sam węgiel, czyli sadza (spalanie niecałkowite).