Miért más egy kicsit a szerves kémia?

Átírás

1 Miért más egy kicsit a szerves kémia? I. 5 kemia_10mf-9.indd :37:01

2 1. Szervetlen és szerves vegyületek Létezhet-e szilíciumalapú élet? 1. A táblázat a szerves és a szervetlen anyagok tulajdonságait hasonlítja össze, egy-egy képviselőjük példájával bizonyítva az állításokat. Szerves vegyületek exán ( 6 14 ) Szervetlen vegyületek Nal Alacsony olvadáspont. 95 Magas olvadáspont. 801 Alacsony forráspont. 69 Magas forráspont Meggyújthatók. Nagyon gyúlékony. Nem éghetők. Nem éghető. Vizes oldatuk nem vezeti az elektromosságot. Nem vezeti az áramot. Vizes oldatuk vezeti az áramot. Vizes oldata áramvezető. Vegyületeiben kovalens kötések vannak. Kovalens kötésű. Vegyületeik többnyire ionos kötésűek. Ionos kötésű. A táblázat adatait is felhasználva egészítsd ki a szöveget! A szerves vegyületeket kezdetben csak élő anyagokból tudták kimutatni. A szerves kémiát így valójában úgy képzelhetjük el, hogy azokkal a vegyületekkel foglalkozó tudomány, amelyek a következő elemeket tartalmazzák:.... A legtöbb szerves vegyület molekulája... (poláris/apoláris). a valamely molekulát csak szén- és hidrogénatomok építenek fel, az ilyen molekulák többnyire... (polárisak/apolárisak). Az ilyen molekulák közötti legerősebb másodrendű kötés szilárd és folyadékállapotban a... (diszperziós kötés/dipólus-dipólus kölcsönhatás/hidrogénkötés) lehet. Amennyiben még oxigénatom is kapcsolódik a szénatomokhoz, akkor az ilyen típusú vegyületek... (polárisak/apolárisak) lehetnek. Ezen vegyületek molekulái között szilárd és folyadékállapotban a legerősebb másodrendű kötés a... (diszperziós kötés/dipólus-dipólus kölcsönhatás/hidrogénkötés) lehet. A szerves molekulájú anyagok általában: vízben... (jól/rosszul) oldódnak, olvadáspontjuk... (alacsony/magas), vízben oldva... (szétesnek/nem esnek szét) ionokra. A szerves vegyületek nagyon nagy számban vannak jelen környezetünkben. Megtalálhatók például a föld alatti gázmezőkben. Egy példa az itt megtalálható vegyületre a.... De a növényeket, fákat alkotó egyik szerves vegyület például a.... Az állatokban pedig a... nevű szerves vegyület található meg. 6

3 A szénatomok... darab vegyértékelektronnal rendelkeznek. a hidrogénatomok kapcsolódnak egy szénatomhoz, az így kialakuló elsőrendű kötés a... kötés lesz. A kialakuló molekulában a kötésszög értéke.... Az így létrejövő molekulaalakot... nevezzük. A kialakuló molekulában a kötések..., a molekula polaritását tekintve pedig... lesz. 2. A szerves kémiát gyakran a kovalens kötésű vegyületek kémiájaként emlegetik. A szénatom elektronegativitása 2,5. Ez alapján magyarázd meg, miért ritka az ionos kötésű vegyület a szerves kémiában! 3. Mi a molekulaszerkezeti oka, hogy a szerves vegyületek többnyire nem oldódnak vízben? 4. Mi a molekulaszerkezeti oka, hogy a szerves vegyületek alacsony forráspontúak? 5. Melyik szerves vegyület lehet a legalacsonyabb forráspontú anyag? 6. Mi lehet az oka, hogy a szerves vegyületek óriásmolekulákat is képesek alkotni? 7

4 2. A szerves vegyületek összetétele Vízcseppek az edény alján 1. A táblázat anyagairól döntsd el, hogy a szerves vagy a szervetlen anyagok csoportjába tartoznak-e! Anyag Szerves vagy szervetlen? 2 2 P 7 Nal 5 a 3 2 Si N A felsorolás egyik szerves vegyülete nem létezhet. Melyik az, és miért nem létezik? 3. Az alábbi tulajdonságok vajon egy szerves, vagy inkább egy szervetlen vegyületre vonatkozhatnak? Könnyen meggyullad, és nem oldódik vízben.... A vegyület 630 -on olvad, vízben jól oldódik, és nem gyújtható meg A párok közül húzd alá annak a vegyületnek a képletét, amelyik a magasabb olvadáspontú! 2 6 ol 2 3 Kl 6 6 Li 8

5 5. A szerves anyagok összetevőinek kimutatása a) Végezd el a kísérletet! evítsd a kémcsőbe helyezett réz-oxid és szőlőcukor keverékét, a keletkező gázokat meszes vízen buborékoltasd át! Tapasztalat u és A kémcső falán, a hidegebb helyen, a dugó környékén megjelenő anyag a. meszes víz Ez azt bizonyítja, hogy a szőlőcukor tartalmazza a következő elemet:... A meszes víznél bekövetkező változás oka:... Ez azt bizonyítja, hogy a szőlőcukorban megtalálható a következő elem:.. b) A következő kísérletben tojásfehérjét kell Na-dal főzni. A Na agresszív, maró anyag, képes a fehérjéket szétroncsolni. Vigyázz a kísérlet közben, védőszemüveget és kesztyűt is viselj! A roncsolás során a kémcsőből felszálló gázokba megnedvesített, piros lakmuszpapírt tartunk. Tapasztalat A lakmuszpapír színváltozása azt mutatja, hogy a felszálló gáz vizes oldata... kémhatású. tojásfehérje Na-pasztillákkal Mi lehet ez a gáz, ha tudjuk, hogy a Na nem párolog el ezen a hőmérsékleten?... Ezzel bizonyítottuk, hogy a fehérjék tartalmazzák a következő elemet:... 9

6 3. A szerves vegyületek szerkezeti képlete Vízkőoldás citromsavval? 1. Tegyük fel, hogy az órai modellezés során - és -atomokból az alábbi vegyületet raktad össze. Írd le mellé a konstitúciós és félkonstitúciós képletét is! Molekula golyós modellje Konstitúciós képlete Félkonstitúciós képlete 2. Add meg a szerkezeti képletét három olyan vegyületnek, amelyről a következőket tudjuk: a) Molekulája 2 darab szénatomot, 1 darab oxigénatomot és bármennyi hidrogénatomot tartalmaz. b) Molekulája 2 darab szénatomot, 1 darab nitrogénatomot és bármennyi hidrogénatomot tartalmaz. c) Molekulája 2 darab szénatomot, 2 darab különböző halogénatomot és bármennyi hidrogénatomot tartalmaz. 10

7 11 d) Molekulája 2 darab szénatomot, 1 darab kénatomot és bármennyi hidrogénatomot tartalmaz. e) Molekulája 2 darab szénatomot, 1 darab kén-, 1 darab oxigén-, 1 darab klóratomot és bármennyi hidrogénatomot tartalmaz. 3. Egy, csak egyszeres kötéseket tartalmazó szénhidrogén-molekulánk van, amelynek a szénatomszáma 4. ány szerkezeti képlet írható fel? Rajzold le a molekulák szerkezeti képletét! 4. A vegyületek alá rajzold le a vonalképletüket is! N

8 4. Az izoméria Vásárolnál-e köménymagízű rágót? 1. Egy osztálytársad a 6 13 Br összetételű szerves vegyület négy izomereként ezt a négy félkonstitúciós képletű anyagot adta meg: Br 3 3 Br Br Br Milyen izomerek lehetnek ezek? 2. Az alább megadott vonalképletek két vegyület izomerei: Mi az összegképlete a két vegyületnek? ány izomere van? Milyen izomériára példa ez? 3. Egy függőágy rudazatát kétféle módon lehet összerakni. A hagyományos módon egy kádszerű alakzatot, alternatív módon pedig egy furcsa szék alakú formát kaphatsz. a a rudazatot a ciklohexán vonalképletének képzeljük, milyen izomériára mutat példát? 12

9 4. A 4 9 Br képletű szerves vegyületnek négy konstitúciós izomere létezik. Ez kettő közülük. Rajzold le a másik két izomer szerkezeti képletét! Br Br 5. A képletek a 4 8 vegyület lehetséges konstitúciós izomereit mutatják. Közülük kettő geometriai izomer. Keretezd be ezt a két molekulát! Az alábbi két-két izomer alá írd be, hogy mely izomériára példák! 7. Írd be az üres szövegdobozokba, hogy milyen izomériáról van szó, az alatta lévő példák alapján! Br Br Br Br Br Br 13

10 5. Funkciós csoportok Az alkohol az alkoholok legismertebb képviselője? 1. Töltsd ki a táblázatot! Funkciós csoport neve amino- hidroxil- klorid- éter- karboxil- A csoport képlete A legegyszerűbb képviselőjének konstitúciós képlete 2. Keretezd be, milyen funkciós csoportokat fedezel fel az alábbi vegyületekben, és írd mellé a nevüket! Vegyület szerkezeti képlete Funkciós csoport a molekulában Br N 14

11 3. A következő hat vegyület háromféle funkciós csoportba tartozik. Melyik az, amelyiknek csak egy képviselője van? Jelöld a molekulája alatt a funkciós csoport nevének beírásával! A két oszlopban azonos funkciós csoportot tartalmazó vegyületek is megtalálhatók. Kösd össze ezeket a vegyületeket! Egy vegyülethez több vonal is tartozhat!

12 6. A szerves vegyületek elnevezése Mi a neve Szent-Györgyi anyagának? 1. Töltsd ki a táblázatot! A molekula szerkezete A molekula képlete 16

13 A molekula szerkezete A molekula képlete 2. A következő képletek a heptán izomereit mutatják be. Írd a nevüket a vonalképletük alá! 17

14 7. Egyesülések, bomlások a szerves kémiában Mit fújnak a sportolók sérült testrészére? 1. Tölsd ki a táblázat hiányzó adatait! Reakció neve Leírása Példa rá A szőlőcukor oldata az élesztő katalizáló hatásá nak köszönhetően etil-alkohollá és szén-dioxiddá alakul élesztő Addíció Fejezd be az egyenletet! l 2 Nagyon sok kis méretű molekula egy óriásmolekulává egyesül. n Nagy méretű molekulák hő hatására kis méretűekre töredeznek szét A következő reakció a but-2-én addíciós reakcióját mutatja be brómmal. Fejezd be az egyenletet! + Br 2 3. Milyen reakciótípusba sorolható az alábbi reakció? Adott a következő reakció: R + l 2 Rl 2 Melyik vegyület írható az R helyére az egyenletben? Keretezd be!

15 5. Melyik termék keletkezhet az etén klórral történő addíciós reakciójában? Keretezd be! 2 l 2 3 l 2 4 l l 6. Milyen reakciótípusba sorolnád be a következő reakciókat? Írd melléjük! l l l 2 l Írd fel az alábbi egyenleteket! propén reakciója brómmal: pent-2-én reakciója klórgázzal: 8. Adott a következő reakció: enzim 2 Z (g) Melyik vegyületet jelentheti a Z betű? Keretezd be!

16 8. Kicserélődési reakciók a szerves kémiában Az illat, ami fogva tart 1. Mindkét szerves kémiai reakció esetében egy három szénatomos szénhidrogén reagál klórral. Mi a két reakciótípus elnevezése? Írd alájuk a táblázatban! l l l l l l 2. lvasd el a cikkrészletet, és válaszolj az utána következő kérdésekre! Az ózon ( 3 ) felhasználható arra, hogy elpusztítsa a rovarok kifejlett példányait a növényi magvak tárolóedényei ben. Az ózont közvetlenül a tárolóhely mellett, oxigénből lehet előállítani egy hordozható ózonizátor segítségével. a az ózonkoncentráció az előírt határértéken belül marad, nem okoz környezeti problémát. Az ózon használata olcsóbb és biztonságosabb, mint amikor még metil-bromidot használtak erre a célra. Bár, tegyük hozzá, a metil-bromid hatásosabb volt, mivel képes volt elpusztítani a még nem kifejlett egyedeket is. A metil-bromidot a helyszínre kellett szállítani, hiszen azt metán és a bróm szubsztitúciós reakciójával állították elő. a) Írd fel a metil-bromid előállításának egyenletét! b) Mi a reakció során keletkező melléktermék neve? c) Miként fejti ki hatását az ózon? 3. Az alábbi reakciók közül melyik lehet a szubsztitúciós reakció? úzd alá! Br Br l l + l 20