Koolwaterstoffen zijn uitsluitend samengesteld uit koolstof (C) en waterstof (H) atomen, met een algemene formule: CXHja.
Dit is een veel voorkomend thema bij toelatingsexamens voor de universiteit en verdient aandacht bij scheikundestudies.
Test je kennis over koolwaterstoffen met de volgende oefeningen. Reken ook op feedback en becommentarieerde antwoorden,
vraag 1
De juiste naam van de vertakte koolwaterstof, waarvan de formule hieronder wordt weergegeven, is:
a) 3,4-diethylocteen
b) 3,4-dimethyl-octaan
c) 3,4-diethyloctaan
d) 3,4-dipropyloctaan
e) 3,4-dimethyl-octeen
Correct alternatief: b) 3,4-dimethyl-octaan.
De eerste stap bij het benoemen van de koolwaterstof is het tellen van het aantal koolstoffen dat in de hoofdketen aanwezig is.
Om dit te doen, beginnen we te tellen vanaf het einde dat zich het dichtst bij de takken bevindt.
Met koolstofatomen genummerd van 1 tot 8, geïdentificeerd op welke koolstofatomen de methylradicalen (-CH) aanwezig zijn.3), die koolstoffen 3 en 4 zijn.
Daarom is de naam van de verbinding: 3,4-dimethyl-octaan.
vraag 2
Een medicinale plant die wordt gebruikt om de bloedglucose te reguleren, wordt gevonden in het Amazonegebied, in de volksmond bekend als pata-de-vaca.
De soort die werkt als een "plantaardige insuline" heeft onder zijn chemische verbindingen een alkaan, waarvan de formule 74 waterstofatomen bevat. Daarom is het aantal koolstofatomen in de koolstofketen:
a) 33
b) 34
c) 35
d) 36
e) 37
Correct alternatief: d) 36.
Een alkaan is een koolwaterstof gevormd door enkele bindingen tussen zijn atomen. Omdat elke koolstof vier bindingen moet maken, is de algemene formule voor een alkaan CNeeH2n + 2.
Wetende dat het totale aantal waterstofatomen in de verbinding 74 is, vinden we de waarde van n, wat overeenkomt met het aantal koolstoffen.
2n + 2 = 74
2n = 74 - 2
2n = 72
n = 72/2
n = 36
Het aantal koolstoffen is dus 36. De in de vraag genoemde verbinding is n-hexatriacontaan.
Lees ook: alkanen
vraag 3
Analyseer de stellingen over koolwaterstoffen en reageer met de som van de juiste alternatieven.
(02) Het kookpunt van een reeks koolwaterstoffen neemt toe met toenemende keten.
(04) Koolwaterstoffen zijn verbindingen gevormd door koolstof- en waterstofatomen.
(16) Koolwaterstoffen zijn niet-polaire verbindingen en zijn daarom gemakkelijk oplosbaar in water.
(32) De intermoleculaire interacties tussen koolwaterstofmoleculen zijn van het type geïnduceerde dipool.
Juiste antwoord: 02 + 04 + 32 = 38
02. CORRECT De kooktemperatuur van koolwaterstoffen neemt toe met toenemend molecuulgewicht.
04. CORRECT De naam zelf geeft de kruising aan van deze twee chemische elementen: koolstof en waterstof. De koolstofketen wordt gevormd door koolstofatomen en waterstofbruggen daaraan.
16. MIS. Koolwaterstoffen zijn niet-polaire verbindingen en lossen niet op in water, een polair oplosmiddel, maar in organische oplosmiddelen.
32. CORRECT De geïnduceerde dipoolinteractie zorgt ervoor dat de niet-polaire moleculen, zonder verschil in elektronegativiteit, aan elkaar blijven plakken.
Lees ook: Koolwaterstoffen
vraag 4
(PUC-PR) Alkynen zijn koolwaterstoffen:
a) verzadigde alifatische verbindingen.
b) verzadigde alicyclische verbindingen.
c) onverzadigde alifatische verbindingen met dubbele binding.
d) onverzadigde alicyclische verbindingen met drievoudige binding.
e) drievoudig gebonden onverzadigde alifatische verbindingen.
Correct alternatief: e) drievoudige binding onverzadigde alifatische verbindingen.
Alifatische koolwaterstoffen zijn koolwaterstoffen die geen benzeenring in hun keten hebben. Ze kunnen cyclisch zijn als ze een ring in hun structuur hebben. En ook acyclisch, als ze geen ringen hebben.
Verder kunnen ze ook verzadigd en onverzadigd zijn. Verzadigde hebben slechts enkele bindingen en onverzadigde hebben ten minste één onverzadiging (dubbele of drievoudige binding).
Alkynen zijn dus allemaal acyclische en onverzadigde koolwaterstoffen, die een drievoudige binding in hun koolstofketen hebben.
Lees ook: Alkynen
vraag 5
(Unesp) Octaan is een van de hoofdbestanddelen van benzine, een mengsel van koolwaterstoffen. De molecuulformule van octaan is:
a) C8H18
b) C8H16
c) C8H14
d) C12H24
e) C18H38
Correct alternatief: a) C8H18
Onthoud dat octaan een alkaan is, dus het heeft alleen enkele bindingen en een open keten. Het heeft acht koolstof- en 18 waterstofatomen in zijn formule.
De structuurformule is als volgt:
vraag 6
(UFSCar) Beschouw de volgende uitspraken over koolwaterstoffen.
I) Koolwaterstoffen zijn organische verbindingen die alleen uit koolstof en waterstof bestaan.
II) Alleen onverzadigde koolwaterstoffen met rechte keten worden alkenen genoemd.
III) Cycloalkanen zijn verzadigde alifatische koolwaterstoffen met de algemene formule CNeeH2n.
IV) Zijn aromatische koolwaterstoffen: broombenzeen, p-nitrotolueen en naftaleen.
De volgende stellingen zijn correct:
a) Alleen I en III.
b) Alleen I, III en IV.
c) Alleen II en III.
d) Alleen III en IV.
e) Alleen I, II en IV.
Correct alternatief: a) Alleen I en III.
De bewering in punt I is correct, aangezien koolwaterstoffen allemaal verbindingen zijn met koolstof en waterstof in hun samenstelling.
Punt II is onjuist aangezien alkynen ook onverzadigde koolwaterstoffen zijn. Ze hebben een drievoudige binding in hun koolstofketen.
Punt III is correct, aangezien cycloalkanen of cyclanen koolwaterstoffen zijn die worden gevormd door enkelvoudige bindingen en geen aromatische keten hebben.
Item IV is onjuist, omdat broombenzeen en p-nitrotolueen geen koolwaterstoffen zijn, ze hebben andere elementen dan koolstof en waterstof.
vraag 7
(FATEC) Vloeibaar petroleumgas, LPG, is een mengsel van propaan, C3H8, en butaan, C4H10. Daarom is dit gas een mengsel van koolwaterstoffen van de klasse van:
a) alkanen.
b) alkenen.
c) alkynen.
d) cycloalkanen.
e) cycloalkenen.
Correct alternatief: a) alkanen.
Propaan en butaan zijn alkanen, omdat ze slechts enkele bindingen in hun koolstofketens hebben en een algemene formule C. hebbenNeeH2n + 2.
Propaan:
Butaan:
vraag 8
(Uel) De molecuulformule van 2,3 - dimethylbutaan is:
a) C6H14
b) C6H12
c) C6H10
d) C4H10
e) C4H8
Correct alternatief: a) C6H14
Als we de naam van de verbinding analyseren, zien we dat deze wordt gevormd door:
- Maar: 4 koolstoffen
- An: enkele bindingen tussen koolstofatomen
- 2,3 - dimethyl: twee methylradicalen bevestigd aan koolstofatomen 2 en 3.
Daarom is de structuurformule van 2,3-dimethylbutaan:
Lees ook: Koolwaterstof nomenclatuur
vraag 9
(UFU-MG) De stof met formule C8H16 vertegenwoordigt een:
a) alkaan met open keten.
b) alkeen met open keten.
c) alkyn met open keten.
d) aromatische verbinding.
e) alkyn met gesloten keten.
Correct alternatief: b) alkeen met open keten.
Als we de molecuulformule van de verbinding observeren, merken we dat het aantal waterstofatomen tweemaal het aantal koolstofatomen is, dat wil zeggen CNeeH2n.
Als we de structuurformule van de verbinding tekenen en onthouden dat koolstof vier bindingen moet maken, ontdekken we dat de verbinding het octeen is.
De structuurformule van octeen, C8H16, é:
Lees ook: alkenen
vraag 10
(Unifor) 2-Methylpent-2-een heeft een molecuulformule:
a) C6H12.
b) C6H10.
c) C5H12.
d) C5H10.
e) C5H8.
Correct alternatief: a) C6H12.
Laten we om de molecuulformule te bepalen eerst de samengestelde keten samenstellen.
De eerste stap bij het beantwoorden van deze vraag is het verdelen van de koolstoffen in de hoofdketen. Pent-2-een geeft aan dat de hoofdketen bestaat uit 5 koolstoffen en "en" dat er een dubbele binding is bij koolstof 2.
Vervolgens moet u de tak van de keten toevoegen. 2 methyl geeft aan dat een methylradicaal (-CH) ook vastzit aan koolstof 23).
Wetende dat koolstof vierwaardig is, voltooi de ontbrekende bindingen in de verbinding door waterstofatomen in te voegen.
De structuurformule van 2-methylpent-2-een is:
Daarom, wanneer we de atomen van de structuur tellen, realiseren we ons dat de molecuulformule van de verbinding C. is6H12.
vraag 11
(Uema) OGX Energia, de olie-exploratietak van Maranhão van de EBX-groep, eigendom van zakenman Eike Batista, ontdekte een gigantische aardgasreserve, een mengsel van lichte koolwaterstoffen, voornamelijk bestaande uit ethaan, propaan, isobutaan, butaan, pentaan, isopentaan, onder andere, in de stad Capinzal do Norte, gelegen op 260 km van St. Louis. De reserves bevatten volgens OGX 10 biljoen tot 15 biljoen kubieke voet gas, het equivalent van 15 miljoen kubieke meter per dag - de helft van wat Bolivia dagelijks naar Brazilië stuurt. Bron: Beschikbaar op: Betreden op: 01 jul. 2013. (aangepast)
De nomenclatuur van deze lichte koolwaterstoffen, die aardgas vormen, is onder meer gebaseerd op de hoeveelheid koolstof die in de verbinding aanwezig is. Het juiste aantal koolstoffen in de eerste zes verbindingen die in de tekst worden genoemd, zijn respectievelijk:
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.
Correct alternatief: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.
Om te weten hoeveel koolstoffen er in elk van de verbindingen zitten, moeten we de structuur- of molecuulformule kennen.
Onthoud dat de nomenclatuur van koolwaterstoffen helpt om hun ketens op te bouwen, omdat het het aantal aanwezige koolstoffen en de aan- of afwezigheid van vertakkingen en onverzadigingen aangeeft.
In dit geval hebben we:
Ethaan: 2 koolstoffen
Propaan: 3 koolstoffen
Isobutaan: 4 koolstoffen
Butaan: 4 koolstoffen
Pentaan: 5 koolstoffen
Isopentaan: 5 koolstoffen
Daarom is het juiste alternatief: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.
vraag 12
(Uel) Een van de koolwaterstoffen met formule C5H12 kan koolstofketen hebben:
a) verzadigd cyclisch.
b) heterogeen acyclisch.
c) vertakt cyclisch.
d) onverzadigd open.
e) open vertakt.
Correct alternatief: e) open vertakt.
De koolwaterstof in kwestie is een alkaan en heeft daarom een open keten.
Omdat de opties alleen onverzadigde en vertakte open ketens suggereren, en we weten dat alkanen geen onverzadigingen hebben. Daarom is het mogelijk om te zeggen dat het een open vertakte keten is:
vraag 13
(Fatec) Het label van een commercieel oplosmiddel geeft aan dat het alleen alifatische koolwaterstoffen bevat. Op basis van deze informatie wordt geconcludeerd dat dit oplosmiddel niet, als een van de belangrijkste componenten, het volgende mag bevatten:
a) tolueen.
b) n-hexaan.
c) heptaan.
d) cyclohexaan.
e) pentaan.
Correct alternatief: a) tolueen.
Door de nomenclatuur van de verbindingen die in de alternatieven aanwezig zijn, kunnen we zien dat hexaan, heptaan, cyclohexaan en pentaan in hetzelfde jaar eindigen.
Dit geeft aan dat de verbindingen worden gevormd door eenvoudige bindingen tussen hun koolstoffen en daarom zijn het alifatische koolwaterstoffen door de afwezigheid van aromatische structuur, wat overeenkomt met afwisselende dubbele bindingen in een cyclische keten, zoals gebeurt in de tolueen.
Daarom zijn alifatische koolwaterstoffen die met een open koolstofketen. In dit geval is tolueen een aromatische koolwaterstof.
Lees ook: Aromatische koolwaterstoffen
vraag 14
(Fatec) De koolwaterstof met de laagste hoeveelheid H-atomen per molecuul is:
a) methaan.
b) ethaan.
c) etheen.
d) etine.
e) steekpenningen.
Correct alternatief: d) etino.
De verbindingen ethaan en propaan zijn koolwaterstoffen van de alkaanklasse. Daarom hebben ze het aantal waterstofatomen groter dan het aantal koolstoffen, omdat hun algemene formule C formula isNeeH2n+2.
Etheen heeft een dubbele binding tussen de twee koolstoffen, omdat het een alkeen is met de algemene formule CNeeH2n.
Ethyn en propyn zijn alkyn, omdat ze een drievoudige binding tussen koolstoffen hebben. Propyn heeft echter een groter aantal waterstofatomen, omdat het nog een koolstof in de keten heeft. De algemene formule voor een alkyn is CNeeH2n-2.
Daarom heeft ethyn slechts twee koolstofatomen (C2H2), zijnde de eenvoudigste alkyn.
vraag 15
(UEPB) Mottenballen zijn producten die veel worden gebruikt in kasten om motten te bestrijden. Ze nemen in de loop van de tijd af als gevolg van het fenomeen sublimatie. Kruis respectievelijk het alternatief aan dat overeenkomt met het chemische bestanddeel van naftaleen en de organische reeks waartoe het behoort:
a) tolueen; koolwaterstof.
b) naftaleen; cyclus.
c) fenantreen; alkeen.
d) naftaleen; aromatische koolwaterstof.
e) naftol; fenol.
Correct alternatief: d) naftaleen; aromatische koolwaterstof.
Naftaleen is een van de voorbeelden van een aromatische koolwaterstof.
Bekijk de structuur hieronder.
Lees ook:
- Organische chemie
- Oefeningen over organische chemie
- Oefeningen over organische functies
