15 Øvelser på hydrokarboner med mal

Hydrokarboner består utelukkende av karbon (C) og hydrogen (H) atomer, med en generell formel: C_xH_y.

Dette er et hyppig tema i universitetsopptaksprøver og fortjener oppmerksomhet i kjemistudier.

Test din hydrokarbonkunnskap med følgende øvelser. Stol også på tilbakemeldinger og kommenterte svar,

Spørsmål 1

Det riktige navnet på det forgrenede hydrokarbonet, hvis formel er skissert nedenfor er:

a) 3,4-dietyl-okten
b) 3,4-dimetyloktan
c) 3,4-dietyl-oktan
d) 3,4-dipropyl-oktan
e) 3,4-dimetylokten

Se Svar

Riktig alternativ: b) 3,4-dimetyloktan.

Det første trinnet i å navngi hydrokarbonet er å telle antall karbon som er tilstede i hovedkjeden.

For å gjøre dette begynner vi å telle fra slutten nærmest grenene.

Med karbon nummerert fra 1 til 8, identifisert på hvilke karbon metylradikaler (-CH) er til stede.₃), som er karbon 3 og 4.

Derfor er navnet på forbindelsen: 3,4-dimetyl-oktan.

spørsmål 2

En medisinsk plante som brukes til å regulere blodsukker, finnes i Amazonas-regionen, populært kjent som pata-de-vaca.

Arten som fungerer som et "planteinsulin" har blant sine kjemiske forbindelser en alkan, hvis formel inneholder 74 hydrogenatomer. Antallet karbonatomer som er tilstede i karbonkjeden er derfor:

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

Se Svar

Riktig alternativ: d) 36.

En alkan er et hydrokarbon dannet av enkeltbindinger mellom atomene. Siden hvert karbon må lage fire bindinger, er den generelle formelen for et alkan C_NeiH_{2n + 2}.

Når vi vet at det totale antallet hydrogener i forbindelsen er 74, finner vi verdien av n, som tilsvarer antall karbonatomer.

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

Så antall karbon er 36. Forbindelsen nevnt i spørsmålet er n-heksatriakontan.

Les også: alkaner

spørsmål 3

Analyser utsagnene om hydrokarboner og svar med summen av de riktige alternativene.

(02) Kokepunktet til en serie hydrokarboner øker med økende kjede.
(04) Hydrokarboner er forbindelser dannet av karbon og hydrogenatomer.
(16) Hydrokarboner er ikke-polære forbindelser og blir derfor lett oppløseliggjort i vann.
(32) De intermolekylære interaksjonene mellom hydrokarbonmolekyler er av den induserte dipol-typen.

Se Svar

Riktig svar: 02 + 04 + 32 = 38

02. RIKTIG Koketemperaturen for hydrokarboner øker med økende molekylvekt.

04. RIKTIG Selve navnet indikerer krysset mellom disse to kjemiske elementene: karbon og hydrogen. Karbonkjeden er dannet av karbonatomer og hydrogener binder seg til dem.

16. FEIL. Hydrokarboner er ikke-polære forbindelser og oppløses ikke i vann, et polært løsningsmiddel, men i organiske løsningsmidler.

32. RIKTIG Den induserte dipolinteraksjonen gjør at de ikke-polare molekylene, uten forskjell i elektronegativitet, henger sammen.

Les også: Hydrokarboner

spørsmål 4

(PUC-PR) Alkyner er hydrokarboner:

a) mettede alifatiske stoffer.
b) mettede alicykliske stoffer.
c) dobbeltbundet umettede alifatiske stoffer.
d) tri-bond umettede alicyclics.
e) trippelbundede umettede alifatiske stoffer.

Se Svar

Riktig alternativ: e) umettede alifatiske trippelbindinger.

Alifatiske hydrokarboner er de som ikke har en benzenring i kjeden. De kan være sykliske når de har en ring i strukturen. Og også syklisk når de ikke har ringer.

Videre kan de også være mettede og umettede. Mettede har bare enkeltbindinger, og umettede har minst en umettethet (dobbelt- eller trippelbinding).

Dermed er alkyner alle acykliske og umettede hydrokarboner, som har en trippelbinding i karbonkjeden.

Les også: Alkynes

spørsmål 5

(Unesp) Oktan er en av hovedbestanddelene av bensin, som er en blanding av hydrokarboner. Molekylformelen til oktan er:

a) C₈H₁₈
b) C₈H₁₆
c) C₈H₁₄
d) C₁₂H₂₄
e) C₁₈H₃₈

Se Svar

Riktig alternativ: a) C₈H₁₈

Husk at oktan er en alkan, så den har bare enkeltbindinger og en åpen kjede. Den har åtte karbon og 18 hydrogenatomer i formelen.

Dens strukturformel er som følger:

spørsmål 6

(UFSCar) Vurder følgende utsagn om hydrokarboner.

I) Hydrokarboner er organiske forbindelser som bare består av karbon og hydrogen.
II) Bare rettkjedede umettede hydrokarboner kalles alkener.
III) Sykloalkaner er mettede alifatiske hydrokarboner med den generelle formel C_NeiH_2n.
IV) Er aromatiske hydrokarboner: brombenzen, p-nitrotoluen og naftalen.
Følgende utsagn er korrekte:

a) bare I og III.
b) Bare I, III og IV.
c) Bare II og III.
d) Bare III og IV.
e) Bare I, II og IV.

Se Svar

Riktig alternativ: a) Bare I og III.

Uttalelsen i punkt I er riktig, ettersom hydrokarboner alle er forbindelser som har karbon og hydrogen i sin konstitusjon.
Punkt II er feil da alkyner også er umettede hydrokarboner. De har en trippelbinding i karbonkjeden.

Punkt III er riktig, ettersom cykloalkaner eller syklaner er hydrokarboner dannet av enkeltbindinger og ikke har en aromatisk kjede.
Punkt IV er feil, ettersom brombenzen og p-nitrotoluen ikke er hydrokarboner, de har andre elementer i tillegg til karbon og hydrogen.

spørsmål 7

(FATEC) Flytende petroleumsgass, LPG, er en blanding av propan, C₃H₈og butan, C₄H₁₀. Derfor er denne gassen en blanding av hydrokarboner i klassen:

a) alkaner.
b) alkener.
c) alkyner.
d) cykloalkaner.
e) sykloalkener.

Se Svar

Riktig alternativ: a) alkaner.

Propan og butan er alkaner, ettersom de bare har enkeltbindinger i karbonkjedene og har en generell formel C_NeiH_{2n + 2}.

Propan:

Butan:

spørsmål 8

(Uel) Molekylformelen til 2,3 - dimetylbutan er:

a) C₆H₁₄
b) C₆H₁₂
c) C₆H₁₀
d) C₄H₁₀
e) C₄H₈

Se Svar

Riktig alternativ: a) C₆H₁₄

Når vi analyserer navnet på forbindelsen, merker vi at den dannes av:

• Men: 4 karbonatomer
• An: enkeltbindinger mellom karbon
• 2,3 - dimetyl: to metylradikaler festet til karbon 2 og 3.

Derfor er strukturformelen av 2,3 - dimetylbutan:

Les også: Hydrokarbonnomenklatur

spørsmål 9

(UFU-MG) Stoffet med formel C₈H₁₆ representerer en:

a) åpen kjede alkan.
b) åpen kjede alken.
c) åpen kjede alkyn.
d) aromatisk forbindelse.
e) lukket kjedet alkyn.

Se Svar

Riktig alternativ: b) åpen kjede alken.

Når vi observerer molekylformelen til forbindelsen, kan vi se at antallet hydrogener er dobbelt så mange som karbon, det vil si C_NeiH_2n.

Ved å tegne strukturformelen til forbindelsen og huske at karbon trenger å lage fire bindinger, finner vi at forbindelsen er okten.

Strukturformelen til okten, C₈H₁₆, é:

Les også: alkener

spørsmål 10

(Unifor) 2-Methylpent-2-en har en molekylformel:

a) C₆H₁₂.
b) C₆H₁₀.
c) C₅H₁₂.
d) C₅H₁₀.
e) C₅H₈.

Se Svar

Riktig alternativ: a) C₆H₁₂.

For å bestemme molekylformelen, la oss først montere forbindelsens kjede.

Det første trinnet i å svare på dette spørsmålet er å distribuere karbonene i hovedkjeden. Pent-2-en indikerer at hovedkjeden er dannet av 5 karbonatomer og "en" at det er en dobbeltbinding ved karbon 2.

Deretter må du legge til kjedegren. 2 metyl indikerer at en metylradikal (-CH) også er bundet til karbon 2₃).

Å vite at karbon er tetravalent, fullfør de manglende bindingene i forbindelsen ved å sette inn hydrogenatomer.

Strukturformelen til 2-metylpent-2-en er:

Derfor, når vi teller atomene i strukturen, innser vi at molekylformelen til forbindelsen er C₆H₁₂.

spørsmål 11

(Uema) OGX Energia, Maranhão oljeutforskningsarm av EBX-gruppen, eid av forretningsmann Eike Batista, oppdaget en gigantisk naturgassreserve, en blanding av lette hydrokarboner, hovedsakelig bestående av etan, propan, isobutan, butan, pentan, isopentan, blant andre, i byen Capinzal do Norte, som ligger 260 km fra St. Louis. Reservene, ifølge OGX, har 10 billioner til 15 billioner kubikkmeter gass, tilsvarende 15 millioner kubikkmeter per dag - halvparten av det Bolivia sender til Brasil daglig. Kilde: Tilgjengelig kl: Tilgang: 01 jul. 2013. (tilpasset)

Nomenklaturen for disse lette hydrokarboner, som utgjør naturgass, er, blant noen kriterier, basert på mengden karbon som er tilstede i forbindelsen. Riktig antall karbon i de seks første forbindelsene som er nevnt i teksten er henholdsvis:

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.

Se Svar

Riktig alternativ: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.

For å vite hvor mange karbon det er i hver av forbindelsene, må vi kjenne dens strukturelle eller molekylære formel.

Husk at nomenklaturen for hydrokarboner hjelper til med å bygge kjedene deres, da den indikerer antall tilstedeværende karbon og tilstedeværelsen eller fraværet av grener og umettninger.

I dette tilfellet har vi:

Etan: 2 karbonatomer

Propan: 3 karbonatomer

Isobutan: 4 karbonatomer

Butan: 4 karbonatomer

Pentan: 5 karbonatomer

Isopentan: 5 karbonatomer

Derfor er det riktige alternativet: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.

spørsmål 12

(Uel) En av formel C-hydrokarboner₅H₁₂ kan ha karbonkjede:

a) mettet syklisk.
b) heterogen acyklisk.
forgrenet syklisk.
d) umettet åpen.
e) åpen forgrenet.

Se Svar

Riktig alternativ: e) åpen forgrenet.

Det aktuelle hydrokarbonet er et alkan, og det har derfor en åpen kjede.

Som alternativene antyder bare umettet og forgrenet åpen kjede, og vi vet at alkaner ikke har umettninger. Derfor er det mulig å si at det er en åpen forgrenet kjede:

spørsmål 13

(Fatec) Etiketten til et kommersielt løsemiddel indikerer at den bare inneholder alifatiske hydrokarboner. Fra denne informasjonen konkluderes det med at dette løsningsmidlet ikke, som en av hovedkomponentene, bør inneholde:

a) toluen.
b) n-heksan.
c) heptan.
d) cykloheksan.
e) pentan.

Se Svar

Riktig alternativ: a) toluen.

Ved nomenklaturen til forbindelsene som er tilstede i alternativene, kan vi se at heksan, heptan, cykloheksan og pentan har samme års avslutning.

Dette indikerer at forbindelsene dannes ved enkle bindinger mellom karbonene sine, og derfor er de alifatiske hydrokarboner ved fravær av aromatisk struktur, som tilsvarer alternerende dobbeltbindinger i en syklisk kjede, slik som forekommer i toluen.

Derfor er alifatiske hydrokarboner de som har en åpen karbonkjede. I dette tilfellet er toluen et aromatisk hydrokarbon.

Les også: Aromatiske hydrokarboner

spørsmål 14

(Fatec) Hydrokarbonet som har den laveste mengden H-atomer per molekyl er:

a) metan.
b) etan.
c) eten.
d) etin.
e) bestikkelse.

Se Svar

Riktig alternativ: d) etino.

Forbindelsene etan og propan er hydrokarboner av alkanklassen. Derfor har de antall hydrogen større enn antall karbon, da deres generelle formel er C_NeiH_{2n + 2}.

Eten har en dobbeltbinding mellom de to karbonene, da det er et alken med den generelle formelen C_NeiH_2n.

Ethyne og propyne er alkyne, da de har en trippelbinding mellom karbon. Imidlertid har propyn et større antall hydrogener, ettersom det har ett karbon til i kjeden. Den generelle formelen for en alkyn er C_NeiH_2n-2.

Derfor har ethyne bare to karbonatomer (C₂H₂), er den enkleste alkynen.

spørsmål 15

(UEPB) Møllkuler er produkter som er mye brukt i skap for å bekjempe møll. De reduseres i størrelse over tid på grunn av fenomenet sublimering. Sjekk alternativet som tilsvarer henholdsvis den kjemiske bestanddelen av naftalen og den organiske serien som den tilhører:

a) toluen; hydrokarbon.
b) naftalen; cyclene.
c) fenantren; alken.
d) naftalen; aromatisk hydrokarbon.
e) naftol; fenol.

Se Svar

Riktig alternativ: d) naftalen; aromatisk hydrokarbon.

Naftalen er et av eksemplene på et aromatisk hydrokarbon.

Sjekk strukturen nedenfor.

Les også:

• Organisk kjemi
• Øvelser om organisk kjemi
• Øvelser på organiske funksjoner