Teorik : 6 ders saati Pratik : 2 ders saati : 8 Ders saati

HĐDROKARBONLAR SÜRE  Teorik : 6 ders saati  Pratik : 2 ders saati  Toplam süre : 8 Ders saati Hedef ve Davranışlar HEDEF 1: Hidrokarbonları ta...
Author: Serkan Ertuğ
1 downloads 0 Views 1MB Size
HĐDROKARBONLAR

SÜRE  Teorik

: 6 ders saati  Pratik : 2 ders saati  Toplam süre : 8 Ders saati

Hedef ve Davranışlar HEDEF 1: Hidrokarbonları tanıyabilme DAVRANIŞLAR  Hidrokarbonları sınıflandırır.  Hidrokarbonları genel formülleriyle gösterir.  Hidrokarbonların adlarını söyler, yazar.  Hidrokarbonların adlarını yazar.  Alkil gruplarının adlarını ve formüllerini yazar.

Hedef ve Davranışlar HEDEF 2: alkanların yapısını ve özelliklerini kavrayabilme DAVRANIŞLAR  Alkanları IUPAC sistemine göre adlandırır.  Alkanların yapı izomerliğini örnekle açıklar.  Alkanların elde edilme yöntemlerini açıklar  Alkanların fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklar.  Alkanların kullanım alanlarını açıklar.

Hedef ve Davranışlar HEDEF 3: Alkenlerin yapısını ve özelliklerini kavrayabilme DAVRANIŞLAR  Alkenleri IUPAC sistemine göre adlandırır.  Alkenlerin geometrik izomerliğini açıklar.  Alkenlerin elde edilme yöntemlerini açıklar.  Alkenlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklar.  Alkenlerin endüstrideki kullanım alanlarını açıklar.

Hedef ve Davranışlar HEDEF 4: Alkinlerin yapısını ve özelliklerini kavrayabilme DAVRANIŞLAR  Alkinleri IUPAC sistemine göre adlendırır.  Alkinlerin elde edilme yöntemlerini açıklar.  Alkinlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklar.  Alkinlerin endüstrideki kullanım alanlarını açıklar.

Hedef ve Davranışlar HEDEF 5: Hidrokarbonlarla ilgili bilgileri uygulayabilme DAVRANIŞLAR  Metanı deney yaparak elde eder.  Alkanların kimyasal özelliklerini deney yaparak açıklar.  Alkanlar, alkenler ve alkinler ile ilgili problem çözer.

HĐDROKARBONLAR Sadece karbon ve hidrojenden oluşan organik bileşiklere hidrokarbonlar denir. Hidrokarbonlar alifatik ve aromatik hidrokarbonlar olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar.

HĐDROKARBONLAR 

Alifatik hidrokarbonlar ise karbonlar arasındaki bağların yapısına göre doymuş ve doymamış hidrokarbonlar olarak sınıflandırılırlar.Doymuş hidrokarbonların açık zincirli olanlarına parafin veya alkanlar denir.Doymuş alifatik hidrokarbonların halka yapısında olanlarına siklo alkanlar denir.Doymamış hidrokarbonlar molekülü meydana getiren karbon atomları arasındaki bağ sayısına göre çift bağlı ve üç bağlı doymamış hidrokarbonlar olarak sınıflanırlar.Çift bağlı doymamış hidrokarbonlara olefinler veya alkenler denir.Üç bağlı doymamış hidrokarbonlara ise alkinler denir.Olefin sınıfına ait halka yapılı bileşiklere sikloalkenler,alkinlerin halka yapılı olanlarına ise sikloalkinler denir.

ALKANLAR Sadece karbon-karbon ve/veya karbonhidrojen tekli bağ içeren hidrokarbonlara denir.Alkanların genel formülü CnH2n+2 dir.Düz zincirli veya dallanmış olabilirler.

HALKALI ALKANLAR Sikloalkan

ALKANLARIN GENEL ÖZELLĐKLERĐ  

  

Genel formülü CnH dir. C atomları sp³ hibritleşmesi yapar. C atomları arasındaki bütün bağlar tekli bağ. Yani d (sigma) bağıdır. Đsimlendirme yapılırken sonuna -an eki getirilir. Doymuştur. En küçük üyesi 1 karbon atomludur. 2n+2

ALKANLARIN ĐLK 10 ÜYESĐNĐN ADLANDIRILAMASI          

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22

Metan Etan Propan Bütan Pentan Hegzan Heptan Oktan Nonan Dekan

METAN

HEGZAN

ALKANLARIN FĐZĐKSEL ÖZELLĐKLERĐ    

  

Đlk 4 üyesi gaz, 5-17 karbonlular sıvı 18 ve daha çok karbonlular katıdır. Suda çözünmezler. Renksiz, tatsız ve kokusuzdurlar. Moleküller arası van der waals bağları vardır. C atomları arttıkça molekül ağırlığı arttığından van der waals çekimi artar. Molekül dallandıkça van der waals etkileşimi azalır. Homolog sıra oluştururlar. Yakılırlar, yanma ürünleri CO2 ve H2O dur. Polimerleşmezler.

ALKANLARIN ELDESĐ 1. Wurtz Sentezi Alkil holojenürlerin (R–X) alkoldeki çözeltisinin metalik sodyum ile reaksiyonundan alkanlar oluşur. Wurtz sentezinin genel denklemi ; R – X + R' – X + 2Na R–R' + 2Na X şeklindedir. Wurtz sentezine göre metan elde edilemez. 2CH3 – Cl + 2Na H3C – CH3 + 2NaCl Metil klorür Etan 2C2H5Cl + 2Na C4H10 + 2NaCl Etilklorür Bütan 2.Alken ve Alkenlerin doyurulması Alken ve alkinlerin hidrojen ile doyurulmasından elde edilir. C2 H4 + H2 C2H6 eten etan C2 H2 + 2H2 C2H6 etin etan

ALKANLARIN ELDESĐ 3. Grignard Bileşiklerinden a.Grignard bileşiklerinin (R–Mg–X) su ile hidrolizinden elde edilirler. R – Mg – X + H2O R – H + Mg(OH) X CH3 – MgCl + H2O CH4 + MgOHCl C2H5 – MgCl + H2O C2H6 + MgOHCl b.Grignard bileşiklerinin asitlerle reaksiyonundan alkanlar elde edilir. Grignard Bileşiği + Asit  Alkan R – Mg – X +HX  R – H +MgX2 CH3 – MgCl+HCl CH4 + MgCl2 4. Karboksilli asit Tuzlarından Karboksilli asitler ve karboksilat tuzları kuvvetli bazların etkisiyle yüksek sıcaklıkta alkanları oluştururlar.

ALKANLARIN KULLANIM ALANLARI • Doğal gaz, halk arasında gaz olarak da adlandırılır, ana bileşeni metan olan gaz halindeki bir fosil yakıttır.

• Asfalt, viskoz (az akışkan) halden katı hale kadar değişkenlik gösteren siyah ve kahverengi organik bir maddedir

ALKANLARIN KULLANIM ALANLARI • Petrol, hidrokarbonların karışımından meydana gelmiş olup, her zaman sabit bir kimyevi bileşimi yoktur.

• Oktan petrolde bulunan bir hidrokarbondur.

ALKĐLLER ALKĐL: Alkanlardan bir hidrojen çıkarılması ile geri kalan köke alkil denir. Genel formülü CnH2n+1 dir. Đsimlendirme yapılırken –an eki kaldırılarak –il eki getirilir. CH3 – Metil C2H5 – Etil C3H7 – Propil C4H9 – Bütil gibi. Alkil grubu bir köktür. Serbest olarak, yani tek başına bulunmaz. Mutlaka organik moleküldeki bir fonksiyonel gruba bağlı olarak bulunur.

ALKENLER       

Genel formülü CnH2n dir. C atomları arasında en az bir tane ikili bağ vardır. Đkili bağ yapan C atomları sp2 hibritleşmesi yapar. Molekülde en az bir tane p bağı bulunur. Đsimlendirme yapılırken sonu na -en eki ya da -ilen eki getirilir. Doymamıştır. En küçük üyesi 2 karbonludur.

ALKENLERĐN ĐLK 10 ÜYESĐNĐN ADLANDIRILAMASI          

— C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 C6H12 C7H14 C8H16 C9H18 C10H20

Eten (Etilen) Propen Büten Penten Hegzen Hepten Okten Nonen Deken

ETEN

ALKENLERĐN FĐZĐKSEL ÖZELLĐKLERĐ  

 

Homolog sıra oluştururlar. C atomu sayısı arttıkça van der waals etkileşimi artar. Dolayısıyla kaynama noktası artar. Yanarlar. Polimerleşirler.

ALKENLERĐN ELDESĐ 1. Alkollerden H2O çekilmesiyle Mono alkollerden H2SO4 katalizörlüğünde H2O çekilmesiyle alkenler elde edilir.

ALKENLERĐN ELDESĐ 2. Alkanlardan H2 çekilmesi Doymuş hidrokarbonlardan hidrojen çekilmesiyle alkenler elde edilir.

ALKENLERĐN ELDESĐ 3. Alkil halojenürlerden Alkil halojenürlerin derişik kuvvetli bazlarla ısıtılması sonucunda alkenler elde edilir.

ALKĐNLER  



 

Genel formülü CnH2n–2 dir. C atomları arasında en az bir tane 3 lü bağ vardır ve bu bağı yapan karbon atomları sp hibritleşmesi yapar. Molekülde en az 2 tane p bağı vardır. Đsimlendirme yapılırken sonuna –in eki getirilir. Doymamıştır. En küçük üyesi 2 karbonludur.

ALKĐNLERĐN ĐLK 10 ÜYESĐNĐN ADLANDIRILMASI          

— C2H2 C3H4 C4H6 C5H8 C6H10 C7H12 C8H14 C9H16 C10H18

Etin (Asetilen) Propin Bütin Pentin Hegzin Heptin Oktin Nonin Dekin

ALKĐNLERĐN FĐZĐKSEL ÖZELLĐKLERĐ    

Homolog sıra oluşturulur. C atomu sayısı arttıkça kaynama noktası artar. Yanarlar. Polimerleşirler.

ALKĐNLERĐN ELDESĐ 1.Alkil halojenürlerden Alkil dihalojenür bileşiklerinin KOH çözeltisi ile ısıtılmasından alkinler elde edilir. R – CHBr – CH2Br+ 2KOH R – C =CH + 2H2O + 2KBr

2.Asetilenin eldesi Teknikte kalsiyum karbürün (karpit) su ile reaksiyonundan asetilen elde edilir. Kireç taşından başlıyarak C2H2 yi elde denklemi : CaCO3  CaO + CO2 CaO + 3C CaC2 + CO CaC2 + 2H2O  C2H2 + Ca(OH)2

ĐZOMERĐ Genel anlamda izomeri, farklı şekillerde isimlendirebileceğimiz aynı kapalı formüle sahip bileşiklerdir. Molekül formülleri aynı (Aynı cins ve sayıda bulunduran) fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı maddelere izomer maddeler denir. Đzomer maddelerin yapı formülü (moleküldeki ların dizilişi ve yaptığı bağları belirten formül) farklıdır. 1. Yapı Đzomerisi 2. Geometrik Đzomeri

YAPI ĐZOMERĐSĐ Moleküldeki atomların yapı formülünü oluştururken, yerlerinin değişmesiyle oluşan izomeriye denir. a. Zincir ve Dallanma Đzomerisi n-Bütan Đzobütan

Yapı izomerisi b. Halka - Zincir Đzomerisi Siklobütan

2-Büten

YAPI ĐZOMERĐSĐ c. Fonksiyonlu grubun, yerinin farklı olması

YAPI ĐZOMERĐSĐ d. Fonksiyonlu grup izomerisi Alkol — Eter Aldehit — Keton Karboksili asit — Ester vb. Birbirlerinin izomeridir.

GEOMETRĐK ĐZOMERĐ Alkenlere ait bir izomeridir. Çift bağın bağlı olduğu karbonlarından her birine bağlı olan iki grup aynı olmaması halinde molekül cis- trans izomerisi gösterir.

GEOMETRĐK ĐZOMERĐ

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI Açık yapılı hidrokarbonların isimlendirilmesinde ana iskelet şudur: Ön ek + kök adı + son ek

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI 1-Moleküldeki en uzun C zinciri ve bu zincirdeki C sayısı esas alınır. Kök adı buna göre belirlenir. 2-Uzun zincirdeki C larına numara verilir. Molekülde üçlü bağ varsa, üçlü bağın yakın olduğu uçtan numaralandırmaya başlanır. Üçlü bağ yoksa, ikili bağa dikkat edilir. Đkili bağ da yoksa, uzun zincire bağlı olan grupların yerleri mümkün olduğu kadar küçük sayılarla belirtilebilecek şekilde numara verilir. 3-Önce grubun bağlı olduğu C numarası yazılır. (–) işaretinden sonra da grubun adı yazılır. 4-Molekülde benzer gruplar varsa, grupların bağlandıkları karbonların numaraları ayrı ayrı yazılır. Aynı alkil grupları, aynı C u üzerinde iseler bu karbonunun numarası, grup sayısı kadar tekrarlanır. Ayrıca benzer grupların sayısını belirtmek üzere di, tri, tetra ........ gibi ön ekler kullanılır. 5-Gruplar alfabetik sıraya göre yazılmalıdır.

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI 6-Zincir üzerindeki C sayısı esas alınarak kök adı söylenir. (Prop, büt, pent, hegz, hept ... hecelerinden biri) 7-Đskelet üzerinde bir tane üçlü bağ varsa kökten sonra –in eki getirilir. Üçlü bağ uçta değilse hangi numaralı karbondan sonra geliyorsa o rakam kökten önce yazılır. Đskelette iki yerde üçlü bağ varsa hangi numaralı karbondan sonra geldikleri kökten önce yazılır. Kökten sonra ise –di in son eki getirilir. 8-Karbon iskeletinde üçlü bağ yok, fakat çift bağ varsa, eğer bir yerde ise –en veya –ilen eki getirilir. Çift bağ başta değil ise, hangi numaralı karbondan sonra geliyorsa, o rakam kökten önce yazılır. Đskelette birden fazla çift bağ varsa yerleri kökten önce belirtilir. Kök heceden sonra ise di en, tri en ... gibi uygun son ek getirilir. 9-Karbon iskeletinde üçlü bağ veya çift bağ yoksa, yani molekül doymuş bir hidrokarbon Đse kök heceden sonra sadece –an eki getirilir.

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI NOT-1 : Bileşik halkalı ise "SĐKLO" ön eki getirilir. NOT-2 : Alkan bileşiklerinde 2'inci C unda yalnızca bir –CH3 dallanması varsa izo, 2 tane –CH3 bağlı ise neo ön ekiyle isimlendirme yapılır

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI

Đzo bütan

Neo pentan

Đzo pentan

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI

HĐDROKARBONLARIN ADLANDIRILMASI