15 cvičení na uhlovodíky se šablonou

Uhlovodíky se skládají výhradně z atomů uhlíku (C) a vodíku (H) s obecným vzorcem: C_XH_y.

Toto je časté téma při přijímacích zkouškách na univerzitu a zaslouží si pozornost při studiu chemie.

Otestujte si své znalosti uhlovodíků pomocí následujících cvičení. Počítejte také se zpětnou vazbou a komentovanými odpověďmi,

Otázka 1

Správný název rozvětveného uhlovodíku, jehož vzorec je uveden níže, je:

a) 3,4-diethyl-okten
b) 3,4-dimethyl-oktan
c) 3,4-diethyl-oktan
d) 3,4-dipropyl-oktan
e) 3,4-dimethyl-okten

Viz odpověď

Správná alternativa: b) 3,4-dimethyl-oktan.

Prvním krokem při pojmenování uhlovodíku je spočítat počet uhlíků přítomných v hlavním řetězci.

K tomu začneme počítat od konce nejblíže k větvím.

S uhlíky číslovanými od 1 do 8, na kterých uhlících jsou přítomny methylové radikály (-CH).₃), což jsou uhlíky 3 a 4.

Název sloučeniny je proto: 3,4-dimethyl-oktan.

otázka 2

Léčivá rostlina používaná k regulaci glukózy v krvi se nachází v amazonské oblasti, populárně známá jako pata-de-vaca.

Druh, který funguje jako „rostlinný inzulín“, má mezi svými chemickými sloučeninami alkan, jehož vzorec obsahuje 74 atomů vodíku. Počet atomů uhlíku přítomných v uhlíkovém řetězci je tedy:

a) 33
b) 34
c) 35
d) 36
e) 37

Viz odpověď

Správná alternativa: d) 36.

Alkan je uhlovodík tvořený jednoduchými vazbami mezi jeho atomy. Protože každý uhlík musí tvořit čtyři vazby, obecný vzorec pro alkan je C_NeH_{2n + 2}.

S vědomím, že celkový počet vodíků ve sloučenině je 74, najdeme hodnotu n, která odpovídá počtu uhlíků.

2n + 2 = 74
2n = 74-2
2n = 72
n = 72/2
n = 36

Takže počet uhlíků je 36. Sloučeninou uvedenou v otázce je n-hexatriakontan.

Přečtěte si také: alkany

otázka 3

Analyzujte výroky o uhlovodících a reagujte součtem správných alternativ.

(02) Bod varu řady uhlovodíků se zvyšuje s rostoucím řetězcem.
(04) Uhlovodíky jsou sloučeniny tvořené atomy uhlíku a vodíku.
(16) Uhlovodíky jsou nepolární sloučeniny, a proto se snadno solubilizují ve vodě.
(32) Intermolekulární interakce mezi molekulami uhlovodíků jsou typu indukovaného dipólu.

Viz odpověď

Správná odpověď: 02 + 04 + 32 = 38

02. OPRAVIT Teplota varu uhlovodíků se zvyšuje se zvyšující se molekulovou hmotností.

04. OPRAVIT Samotný název označuje spojení těchto dvou chemických prvků: uhlíku a vodíku. Uhlíkový řetězec je tvořen atomy uhlíku a na ně se váží vodíky.

16. ŠPATNĚ. Uhlovodíky jsou nepolární sloučeniny a nerozpouštějí se ve vodě, v polárním rozpouštědle, ale v organických rozpouštědlech.

32. OPRAVIT Indukovaná dipólová interakce vede k tomu, že nepolární molekuly, bez rozdílu elektronegativity, drží pohromadě.

Přečtěte si také: Uhlovodíky

otázka 4

(PUC-PR) Alkyny jsou uhlovodíky:

a) nasycené alifatické látky.
b) nasycené alicyklické látky.
c) nenasycené alifatické sloučeniny s dvojnou vazbou.
d) nenasycené alicyklické sloučeniny s trojnou vazbou.
e) trojné vazby nenasycených alifatik.

Viz odpověď

Správná alternativa: e) nenasycená alifatika s trojnou vazbou.

Alifatické uhlovodíky jsou ty, které ve svém řetězci nemají benzenový kruh. Mohou být cyklické, když mají ve své struktuře prsten. A také acyklické, když nemají prsteny.

Kromě toho mohou být také nasycené a nenasycené. Nasycené mají pouze jednoduché vazby a nenasycené mají alespoň jednu nenasycenost (dvojnou nebo trojnou vazbu).

Alkyny jsou tedy všechny acyklické a nenasycené uhlovodíky, které mají ve svém uhlíkovém řetězci trojnou vazbu.

Přečtěte si také: Alkyny

otázka 5

(Unesp) Oktan je jednou z hlavních složek benzínu, což je směs uhlovodíků. Molekulární vzorec oktanu je:

a) C.₈H₁₈
před naším letopočtem₈H₁₆
c) C.₈H₁₄
DC₁₂H₂₄
e) C.₁₈H₃₈

Viz odpověď

Správná alternativa: a) C₈H₁₈

Pamatujte, že oktan je alkan, takže má pouze jednoduché vazby a otevřený řetězec. Ve svém vzorci má osm uhlíkových a 18 atomů vodíku.

Jeho strukturní vzorec je následující:

otázka 6

(UFSCar) Zvažte následující tvrzení o uhlovodících.

I) Uhlovodíky jsou organické sloučeniny sestávající pouze z uhlíku a vodíku.
II) Pouze nenasycené uhlovodíky s přímým řetězcem se nazývají alkeny.
III) Cykloalkany jsou nasycené alifatické uhlovodíky obecného vzorce C._NeH_2n.
IV) Jsou to aromatické uhlovodíky: brombenzen, p-nitrotoluen a naftalen.
Následující tvrzení jsou správná:

a) Pouze I a III.
b) Pouze I, III a IV.
c) Pouze II a III.
d) Pouze III a IV.
e) Pouze I, II a IV.

Viz odpověď

Správná alternativa: a) Pouze I a III.

Výrok v položce I je správný, protože uhlovodíky jsou všechny sloučeniny, které mají ve svém složení uhlík a vodík.
Položka II je nesprávná, protože alkyny jsou také nenasycené uhlovodíky. Ve svém uhlíkovém řetězci mají trojnou vazbu.

Položka III je správná, protože cykloalkany nebo cyklany jsou uhlovodíky tvořené jednoduchými vazbami a nemají aromatický řetězec.
Položka IV je nesprávná, protože brombenzen a p-nitrotoluen nejsou uhlovodíky, mají kromě uhlíku a vodíku i další prvky.

otázka 7

(FATEC) Zkapalněný ropný plyn, LPG, je směsí propanu, C₃H₈a butan, C.₄H₁₀. Proto je tento plyn směsí uhlovodíků třídy:

a) alkany.
b) alkeny.
c) alkyny.
d) cykloalkany.
e) cykloalkeny.

Viz odpověď

Správná alternativa: a) alkany.

Propan a butan jsou alkany, protože mají ve svých uhlíkových řetězcích pouze jednoduché vazby a mají obecný vzorec C._NeH_{2n + 2}.

Propan:

Butan:

otázka 8

(Uel) Molekulární vzorec 2,3 - dimethylbutanu je:

a) C.₆H₁₄
před naším letopočtem₆H₁₂
c) C.₆H₁₀
DC₄H₁₀
e) C.₄H₈

Viz odpověď

Správná alternativa: a) C₆H₁₄

Při analýze názvu sloučeniny si všimneme, že je tvořena:

• Ale: 4 uhlíky
• An: jednoduché vazby mezi uhlíky
• 2,3 - dimethyl: dva methylové radikály navázané na uhlíky 2 a 3.

Strukturní vzorec 2,3-dimethylbutanu je tedy:

Přečtěte si také: Názvosloví uhlovodíků

otázka 9

(UFU-MG) Látka vzorce C₈H₁₆ představuje:

a) alkan s otevřeným řetězcem.
b) alken s otevřeným řetězcem.
c) alkyn s otevřeným řetězcem.
d) aromatická sloučenina.
e) alkyn s uzavřeným řetězcem.

Viz odpověď

Správná alternativa: b) alken s otevřeným řetězcem.

Při pozorování molekulárního vzorce sloučeniny vidíme, že počet vodíků je dvakrát větší než počet uhlíků, tj. C_NeH_2n.

Když nakreslíme strukturní vzorec sloučeniny a zapamatujeme si, že uhlík potřebuje vytvořit čtyři vazby, zjistíme, že sloučeninou je okten.

Strukturní vzorec oktenu, C₈H₁₆, é:

Přečtěte si také: alkeny

otázka 10

(Unifor) 2-methylpent-2-en má molekulární vzorec:

a) C.₆H₁₂.
před naším letopočtem₆H₁₀.
c) C.₅H₁₂.
DC₅H₁₀.
e) C.₅H₈.

Viz odpověď

Správná alternativa: a) C₆H₁₂.

Abychom určili molekulární vzorec, nejprve sestavme řetězec sloučeniny.

Prvním krokem při zodpovězení této otázky je distribuce uhlíků v hlavním řetězci. Pent-2-en znamená, že hlavní řetězec je tvořen 5 uhlíky a „en“, že na uhlíku 2 existuje dvojná vazba.

Dále musíte přidat větev řetězce. 2 methyl znamená, že methylový radikál (-CH) je také připojen k uhlíku 2₃).

S vědomím, že uhlík je čtyřmocný, doplňte chybějící vazby ve sloučenině vložením atomů vodíku.

Strukturní vzorec 2-methylpent-2-enu je:

Když tedy spočítáme atomy struktury, uvědomíme si, že molekulární vzorec sloučeniny je C₆H₁₂.

otázka 11

(Uema) OGX Energia, pobočka skupiny EBX pro průzkum ropy Maranhão, kterou vlastní podnikatel Eike Batista, objevila obrovskou rezervu zemního plynu, směs lehké uhlovodíky skládající se převážně z etanu, propanu, isobutanu, butanu, pentanu, isopentanu, mimo jiné ve městě Capinzal do Norte, které se nachází 260 km od St. Louis. Rezervy podle OGX mají 10 bilionů až 15 bilionů kubických stop plynu, což odpovídá 15 milionům kubických metrů denně - polovina toho, co Bolívie denně posílá do Brazílie. Zdroj: Dostupné na: Přístup k: 1. července. 2013. (přizpůsobený)

Názvosloví těchto lehkých uhlovodíků, které tvoří zemní plyn, je u některých kritérií založeno na množství uhlíku přítomného ve sloučenině. Správný počet uhlíků v prvních šesti sloučeninách uvedených v textu je:

a) 2, 5, 5, 3, 4, 4.
b) 2, 4, 4, 3, 5, 5.
c) 2, 4, 4, 5, 5, 3.
d) 2, 3, 5, 5, 4, 4.
e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.

Viz odpověď

Správná alternativa: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.

Abychom věděli, kolik uhlíků existuje v každé ze sloučenin, musíme znát její strukturní nebo molekulární vzorec.

Pamatujte, že nomenklatura uhlovodíků pomáhá budovat jejich řetězce, protože udává počet přítomných uhlíků a přítomnost nebo nepřítomnost větví a nenasycení.

V tomto případě máme:

Ethan: 2 uhlíky

Propan: 3 uhlíky

Izobutan: 4 uhlíky

Butan: 4 uhlíky

Pentan: 5 uhlíků

Isopentan: 5 uhlíků

Správná alternativa je tedy: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.

otázka 12

(Uel) Jeden z uhlovodíků vzorce C.₅H₁₂ může mít uhlíkový řetězec:

a) nasycený cyklický.
b) heterogenní acyklický.
c) rozvětvený cyklický.
d) nenasycené otevřené.
e) otevřené rozvětvené.

Viz odpověď

Správná alternativa: e) otevřená rozvětvená.

Dotyčný uhlovodík je alkan, proto má otevřený řetězec.

Protože možnosti naznačují pouze nenasycený a rozvětvený otevřený řetězec, víme, že alkany nenasycené nejsou. Proto je možné říci, že se jedná o otevřený rozvětvený řetězec:

otázka 13

(Fatec) Štítek komerčního rozpouštědla naznačuje, že obsahuje pouze alifatické uhlovodíky. Z těchto informací vyplývá, že toto rozpouštědlo by nemělo obsahovat jako jednu ze svých hlavních složek:

a) toluen.
b) n-hexan.
c) heptan.
d) cyklohexan.
e) pentan.

Viz odpověď

Správná alternativa: a) toluen.

Podle nomenklatury sloučenin přítomných v alternativách vidíme, že hexan, heptan, cyklohexan a pentan mají stejné roční zakončení.

To naznačuje, že sloučeniny jsou tvořeny jednoduchými vazbami mezi jejich uhlíky, a proto se jedná o alifatické uhlovodíky absencí aromatické struktury, která odpovídá střídání dvojných vazeb v cyklickém řetězci, jak se vyskytuje v toluen.

Alifatické uhlovodíky jsou tedy ty, které mají otevřený uhlíkový řetězec. V tomto případě je toluen aromatický uhlovodík.

Přečtěte si také: Aromatické uhlovodíky

otázka 14

(Fatec) Uhlovodík, který má nejnižší množství atomů H na molekulu, je:

a) metan.
b) ethan.
c) eten.
d) etin.
e) úplatek.

Viz odpověď

Správná alternativa: d) etino.

Sloučeniny ethan a propan jsou uhlovodíky třídy alkanů. Proto mají počet vodíků větší než počet uhlíků, protože jejich obecný vzorec je C_NeH_{2n + 2}.

Ethen má dvojnou vazbu mezi dvěma uhlíky, protože se jedná o alken obecného vzorce C._NeH_2n.

Ethyn a propin jsou alkiny, protože mají trojnou vazbu mezi uhlíky. Propyn má však větší počet vodíků, protože má v řetězci ještě jeden uhlík. Obecný vzorec pro alkyn je C_NeH_2n-2.

Ethin má tedy pouze dva atomy uhlíku (C₂H₂), což je nejjednodušší alkyn.

otázka 15

(UEPB) Mothballs jsou produkty široce používané ve skříních k boji s můrami. V průběhu času se zmenšují v důsledku fenoménu sublimace. Zkontrolujte alternativu, která odpovídá chemické složce naftalenu a organické řadě, ke které patří:

a) toluen; uhlovodík.
b) naftalen; cyklen.
c) fenanthren; alken.
d) naftalen; aromatický uhlovodík.
e) naftol; fenol.

Viz odpověď

Správná alternativa: d) naftalen; aromatický uhlovodík.

Naftalen je jedním z příkladů aromatického uhlovodíku.

Níže se podívejte na jeho strukturu.

Přečtěte si také:

• Organická chemie
• Cvičení z organické chemie
• Cvičení na organické funkce