naam: graad: naam van onderwyser: skool: · 1 met- 1 mono 1 metiel chloor - cl 2 et- 2 di 2 etiel...
TRANSCRIPT
1 | Bladsy
Naam: _______________________________
Graad: _______________________________
Naam van Onderwyser: __________________
SKOOL: _______________________________
Datum: _______________________________
Jou Selnommer:________________________
Jou e-posadres: ________________________
2 | Bladsy
Sistematiese benoemimg en strukture van organiese molekules
Organiese chemie - Benaming
NA
ME
VA
N H
OO
F- E
N S
YKET
TIN
GS
Vo
orv
oeg
sels
Hoof-
kettings
(aantal C
atome)
Aantal
Sykettings
Alkielgroep
(syketting)
Ander
substituente
Aantal
C’s
Naam
1 Met- 1 mono 1 Metiel Chloor - Cl
2 Et- 2 di 2 Etiel Broom – Br.
3 Prop- 3 tri 3 Propiel Jodium - I
4 But- 4 tetra 4 Isopropiel Fluoor - F
5 Pent- Alkohol – OH
6 Heks- Suur - COOH
7 Hept- Natrium – Na
8 Okt- Amien - NH2
9 Non-
10 Dek-
3 | Bladsy
Algemene naamgewing – IUPAC
Algemene reels:
Moet kan benoem tot: Aantal sytakke
Alkane, alkyne, alkene Hoofkettings: 8 koolstowwe in
ketting
Sytakke: 3 sytakke aan hoofketting wat
metiel en etiel sytakke is
Sikloalakane Hoofring: 6 Koolstowwe in
ketting
Sytakke: 3 sytakke aan hoofketting wat
metiel en etiel sytakke is
Reëls by naamgewing:
1. Kies die langste aaneenlopende koolstofketting as stam (primêre ketting) en gebruik die naam van hierdie ketting as die stamnaam.
2. Omkring die sykettings (alkielgroepe). a. As meer as 1 sy ketting aan dieselfde stam vas is
3. Nommer die koolstowwe in die basisketting en neem die volgende in ag: a. Begin by die kant naaste aan die dubbel- of trippelbinding. b. Indien daar nie ’n dubbel- of trippelbinding is nie, bepaal die syketting wat die naaste aan ’n punt van
die primêre koolstofketting is. Nommer die koolstofketting van daardiekant af. 4. Skryf al die sykettings en en subtituente in alfabetiese volgorde gevolg deur die naam van die basisketting.
a. Voeg di-, tri- of tertra- voor sykettings en sustitusies. Hierdie voorvoegsel sal dan aandui hoeveel keer hierdie spesifieke syketting groep of substituent voorkom.
b. Hierdie voorvoegsel by die syketting word nie in ag geneem b die alabtiese ranskikking van die name aan die sykettings nie
c. Sit kommas tussen numeriese waardes en koppeltekens tussen alfbetiese waardes in. d. Benoem in die volgende volgorde
Voorvoegsel Stam Agtervoegsel
Sy kettings en substituente: Funksione groepe
- watter tipe en waar op die ketting.
Aantal koolstowwe. Homoloë reeks.
4 | Bladsy
Numeriese
waarde van
C in
hoofketting.
Aantal keer
wat
syketting/
substituente
voorkom.
Naam van
syketting/substituente.
Begin van
hoofketting
naam.
Dubbel of
trippelbinding
in middel van
hoofketting
naam
Einde van
hoofkettin
g naam –
funksionel
e groep
2,2 -di metiel bu -1- yn
5. Naamgewing by ander homoloë reekse:
Homoloë reeks Funsionele groep Naam eindig op
Alkane
C -C
-aan
Alkene
C = C
-een
Alkyne
C ≡ C
-yn
Alkielhalied
C - Cl
Bv. chloor-, floor-, jodo-, broom-
voorvoegsel
Alkohole
C - OH
-ol
Aldehiede Karbonielgroep
-aal
5 | Bladsy
Ketone Karbonielgroep
-oon
Karboksielsuur Karbonielgroep
-suur
Ester -oaat
Arene -een
Amiene -ien
Amiede -amied
**Substituentes is die elemente wat ‘’n H vervang in ‘’n koolstofketting.
**IUPAC: International Union of Pure Applied Chemistry
Sikloalakane:’n Sikloalkaan is ’n alkaan waarvan die stamketting in’n ring vebind is - die stamnaam kry net silko-
vooraan.Verder geld al die reels vir die naamgewing
Naamgewing Alkene:
Sodra daar ‘’n dubbelbinding in ‘’n ketting is, eindig die naam op –een (Funksionele groep van alkene -C=C-)
Die C waarop die dubbelbinding is word van die kant naaste aan die dubbelbinding bepaal en word met koppeltekens in die middle van die naam geskryf.
Die langste koolstofketting is die ketting wat die dubbelbinding insluit.
CH2 =CHCH2CH2CH3
Pent-1-een
Meer as 1 dubbelbinding
Diëne (2); triëne (3);
CH2 =CHCH2CH=CH3
Pent-1,5-dieen
6 | Bladsy
Naamgewing Alkyne
Meer as 1 dubbelbinding
Di-yne (2); tri-yne (3); Pent-1,3-di-yn
Kom aan agtervoegsel van hoofketting, bv.
pentadieen. Heks-1,3,5-tri-yn
7 | Bladsy
Tipes bindings betrokke by Organiese Molekules:
Intermolekulere kragte van organiese molekules:
Intermolekulêre kragte
Fisiese Eienskappe
Word bepaal deur die sterkte van die intermolekulêre kragte tussen die molekules. D.w.s die kragte tussen die molekules (Van der Waalskragte en Waterstofbindings).
Kovalente kragte
Binding tussen nie-metaal en nie-metaal atome – elektrone word gedeel tussen
die atome.
Tipes:
Van der Waals-kragte o Dispersie kragte o Londen Kragte
Waterstofkragte
Van der Waals-bindings:
As 2 nie-polêre molekules mekaar nader, kan aantrekkings- en
afstotingskragte tussen e- en kerne ‘n oneweredige ladingverspreiding in
molekule veroorsaak.
Tydelike dipole word veroorsaak.
Hierdie dipole induseer weer dipole in naburige molekule.
Gevolg is ‘n swak aantrekking tussen 2 molekule.
Net só ontstaan ook dispersiekragte tussen tydelike dipole van
alkielgroepe van naburige organiese molekule.
Hierdie kragte neem toe met toename in aantal C-atome.
Swak van der Waals kragte onstaan.
Waterstofbindings:
Gewoonlik tussen ‘’n waterstofatoom van een molekule en ‘’n ander
molekule.
Die waterstofbinding word gewoonlik tussen waterstof en
‘n stikstof, suurstof, of floor atom.
Dipool – dipoolkragte
As atome met verskillende elektronnegatiwiteite met mekaar bind om ‘n
molekuul te vorm en die fatsoen van die molekuul nie-simmetries is,
onstaan ‘n oneweredige verspreiding van lading in die molekuul.
Dit veroorsaak dat ‘n polêre molekuul ontstaan en bevat die molekuul, 2
duidelike + en - pole wat dipole genoem word.
Permanente dipole.
Aantrekkingskragte tussen 2 verskillende pole van verskillende molekules
ontstaan.
Elektrostatiese kragte is sterker as kovalente kragte.
8 | Bladsy
Faktore wat die sterkte van intermolukulere kragte bepaal:
Eienskap Spesifikasie Sterkte van
intermolekulêre kragte
Aantal C atome in ketting Hoe langer die ketting - Hoe sterker is kragte
Oppervlak van molekuul Hoe meer vertak ‘n molekule is, hoe
kleiner is die oppervak van die molekuul -
Kleiner as onvertakte molekuul
Polariteit Hoe meer polêr - Hoe sterker is kragte
Massa van molekuul Hoe groter die massa - Hoe sterker is die kragte
Faktore wat die sterkte van intermolukulere kragte bepaal:
Fase: 𝐶1−4 = gasse
𝐶5−17 = vloeistowwe
𝐶18 → = vaste stowwe
Vlugtigheid: (die mate waarin ‘n vloeistof verdamp)Hoe swakker die intermolekulêre kragte hoe makliker verdamp die molekules, hoe hoër is die dampdruk.
Viskositeit: (graad van vloeibaarheid van ‘n vloeistof) – hoe groter die viskositeit, hoe moeiliker vloei die vloeistof
Smeltpunte en kookpunte: Hoe swakker die kragte tussen die molekules, hoe laer die smeltpunt en kookpunt van ‘n stof.
Fisiese eienskappe van organiese molekules
Viskositeit
Verwys na graad van vloeibaarheid van ‘n vloeistof.
Hoe groter viskositeit – moeiliker sal stof vloei.
Neem toe met sterkte van intermolekulêre kragte en met toename in aantal
koolstofatome.
Dampdruk Verwys na druk wat deur gevormde damp veroorsaak word.
Hoe sterker die intermolekulêre kragte, hoe minder vlugtig is ‘n stof en hoe laer is die
dampdruk.
Vlugtigheid
Is die mate waarin ‘n vloeistof in ‘n damp verander.
Neem af met toename in koolstofatome.
Hoe swakker die intermolekulêre kragte is, hoe makliker sal die stof verdamp.
9 | Bladsy
Oplosbaarheid
Word bepaal deur die sterkte van die intermolukulêre kragte relatief tot die
waterstofbinding tussen die watermolekules (polêr)
Polêrestowwe los in polêre oplosmiddels op en nie-polêre stowwe los in nie-polêre
stowwe op. Polêre stowwe los egter nie in nie-polêre stowwe op nie.
Nie polêre stowwe is oplosbaar in nie-polêre stowwe soos benseen + koolstof
tetrachloried.
Organiese molekules is onoplosbaar in polêre molekule soos water.
Wanner daar ’n O-atoom in die organiese molekuul is, word ‘’n waterstofbinding
gevorm en is die molekuul oplosbaar in water.
Alkane is minder dig as water.
Kookpunte en
Smeltpunte
Van der Waalskragte neem toe met molekuulgrootte. Hoe sterker die van der
Waalskragte, hoe meer energie is nodig om hierdie kragte te breek en hoe hoër is die
kookpunte en smeltpunte.
Hoe meer vertak die alkaan is, hoe laer is die kookpunte en smeltpunte.
Hoe langer die ketting is hoe hoër is die kookpunt.
Hoe meer polêr hoe hoër die kookpunt.
Hoe hoër die aantal haliede in die molekule, hoe hoër die kookpunte en smeltpunte .
Alkane met gelyke C-atome het hoër smeltpunte want hulle bind in ’n meer stabiele
struktuur.
Ongelyke aantal C-atome het laer smeltpunte want hulle bind nie in ‘n stabiele
verbinding nie.
Hoe meer meer onversadig (dubbel en trippelbindings) ‘n molekuul is hoe laer is die
kooktpunt.
Hoe swakker die intermolekulêre kragte, hoe laer is die kookpunt.
Sublimasie: Wanneer ‘n stof direk van vastestof direk na gas verander soos droë ys en jodium
Fases C1-4 - Gasse
C5-17 - Vloeistowwe
C>18 - Vaste stowwe
10 | Bladsy
Vergelykende opsomming: Aard van Molekuul
Die oplosbaarheid van ‘n stof in water word bepaal deur die sterkte van die intermolekulêre kragte relatief tot waterstofbindings tussen die watermolekules (polêr).
As ‘n molekuul ‘n suurstofatoom in die verbinding het, kan die molekuul waterstofbindings met water vorm en dus in water oplos.
Homoloë Reeks Aard van die
molekuul
Intermolekulêre kragte Kookpunte en
smeltpunte
Alkane
Alkene
Alkyne
Esters
Nie polêr
Swak van der Waalskragte
Laag
Alkielhaliede (Haloalkane)
Ketone
Aldehiede
Esters
Polêr
Dipool-
dipoolkragte
(vorm nie
waterstofbindings
nie)
Sterker van der Waalskragte
Hoër
Alkohole
O-H pool vorm
waterstofbindings
Sterker Waterstofbindings
Hoog
Karb
osielsure
O-H bndings
O-H-
WATERSTFBIBDING-H-
O
2 Sterk waterstofbindings
Hoogste
Homoloë reeks Aard van Molekules Oplosbaar in H2O Oplosbaar in nie polêre stowwe (HCl4 , C6H6)
Alkane Nie -polêr X Alkene Nie -polêr X Alkyne Nie -polêr X
11 | Bladsy
Haloalkane Polêr C-X Elektronegatiwitweits-verskil tussen C en X-as is relatief groot.
X nie-polêr genoeg om op te los in water nie
Alkohole Waterstofbinding
R – C – OH Nie-polêr Polêr
C1-4 oplosbaar (-OH kant dominant)
C>5onoplosbaar Vertakte alkielgroepe meer oplosbaar, omdat minde van die oplêre gedeelte nie-polêre gedeeltes kontak het met H2O
Eters
Klein molekules: Polêre kant dominant
Groot molekules: Groot nie-polêre kant dominant
X
Aldehied H
|
— C = O
Klein molekules: H-binding dominant
Groot molekules: Nie-polêre kant dominant
X
Ketone
Klein molekules: H-binding dominant
Groot molekules: Nie-polêre kant dominant
X
Karboksielsure
C1-9
C>10
Die nie-polêre kant is dominant
X
Esters
Klein molekules: H-binding dominant
Groot molekules: Nee Nie-polêre kant dominant
Definisies: Tipes reaksies wat plaasvind in organiese
molekules
2 sterk
waterstofbindings
12 | Bladsy
Ho
oft
ipe
re
aksi
es b
y
org
anie
se m
ole
kule
s Substitusie-reaksie
Substitusie by alkane vind plaas wanneer een of meer
waterstof- of ander atome in ‘n organiese molekuul deur ‘n
ander atoom of groep atome (bv. ‘n halogeen
atoom/atome) vervang word. Energie in die vorm van hitte
of sonlig is nodig om die reaksie te laat plaasvind en soms ‘’n
katalisator.
Addissie-reaksie
’n Dubbel/trippelbinding word verbreek en twee nuwe
bindings word gevorm. Nuwe atome/groep atomeword by
die molekuul gevoeg om meer versadigde produkte te vorm.
Eliminaisereaksie Behels die verwydering van ‘n kleiner molekuul uit ‘n groter
molekuul.
Tipe reaksie
Spesifieke reaksie
Sub
stit
usi
e-
of
Ad
dis
iere
aksi
e
Halogineering Dit is die addisie-reaksie wat plaasvind indien ‘n halogeen
tot ‘n onversadigde koolwaterstof toegevoeg word.
Hidrasie
Dit is die addisie-reaksie wat plaasvind indien ‘n
watermolekuul tot ‘n onversadigde koolwaterstof
toegevoeg word.
Hidrogenasie Dit is die addisie-reaksie wat plaasvind indien ‘n
waterstofatoom tot ‘n onversadigde koolwaterstof
toegevoeg word.Addisie van water.
Hidrohalogenasie
Hidrogineering is die addisiereaksie wat plaasvind indien
waterstof saam met ‘n geskikte katalisator tot ‘n
onversadigde koolwaterstof toegevoeg word.
Elim
inas
iere
aksi
e
Dehalogineering Die reaksie waarin ‘n haliedatoom uit alkielhalied te
verwyder word.
Dehidrasie Die reaksie waarin ‘n watermolekule uit alkielhalied te
verwyder word
Dehidrogenasie Die reaksie waarin ‘n waterstofatoom uit alkielhalied te
verwyder word
Dehidrohalogenasie Die reaksie waarin ‘n waterstofhalied uit alkielhalied te
verwyder word
Kraking Is die opbreek van molekule met groot molekulêre massa, in
molekule met kleiner molekulêre massa.
13 | Bladsy
Katalisator Katalisator verlaag en aktiveringsenergie van die reaksie
deur ‘n area te verskaf waar die reaktante in ‘n nadere
kontak met mekaar kan kom en dan produkte kan vorm.
Oksidasie
reaksie /
Verbranding
Dis wanneer ‘’n organiese molekuul met suurstof reageer in verbrandings-reaksies
(respirasie, vuur)
Suur-basis
Reaksies
‘’n Karboksielsuur is ‘’n swak suur. Die suur ioniseer gedeeltelik om H3O+ te vorm
−𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝐻2𝑂 → −𝐶𝑂𝑂− + 𝐻3𝑂+
Markarnikov
se reël
Gedurende die addisie van HX (X = haloalkaan) en water aan onversadigde bindings, heg
die H atoom aan die C atoom wat die meeste H atome het. Die halogeen/hidroksied
groep heg dan aan die ander een.
Zaitsev se
reel
Gedurende die dehidrasie van alkohol, om ’n dubbelbinding tevorm, word die H-atoom
afgegee deur die C-atoom wat reeds die misndte H-atome bevat.
Organiese Chemie Algemene Inligting:
Moontlike voorstelling van organiese molecule-strukture:
Koolstofketting vorm sigsag patrone en word soms so aangedui in sommige handboeke – ons gebruik gewoonlik die reguit struktiir in ons sketse.
C C C C
C C C
I
− C −
I
Daar is 4 kovalente bindings om die C-atoom en die bindings is in die vorm van ‘n tetraheder rondom C-atoom gerangskikskik.
die geometrie is tetrahedraal.
14 | Bladsy
Klassifikasie van Koolwaterstowwe
Koolstofverbindings wat slegs uit koolstof en waterstofatome bestaan is.
koolwaterstowwe
alifaties aromaties
versadig onversadig
Molekulêre formule Dui werklike aantal atome van elke element in molekuul, bv C4H10
Gekondenseerde struktuurformule
Dui aan hoe atome in molekuul gebind is, CH3 CH2 CH3
Struktuurformule H H H H I I I I
H - C - C - C - C - H I I I I H H H H
Toon alle atome en bindings in molekuul.
Struktuurisomere Is verbindings met dieselfde molekulêre formule, maar verskillende struktuurformules.
Definisies
Aromatiese verbindings
Een/meer ringe wat uit 5/6 koolstofatome bestaan.
Ringe van 6 koolstofatome = arene/benseenringe.
Aangename reuke.
Versadige koolstofatome Enkel bindings.
Maksimum aantal waterstowwe.
Onversadige koolwaterstowwe Dubbel / trippelbindings.
≠ maksimum waterstowwe.
15 | Bladsy
Alkane: Algemene formule: CnH2n+2
Naam van Molekule
Homoloë reeks
Funksionele groep
Verkorte (gekonderseerde) struktuurformule
Molekulêre formule
Struktuurformule Naam eindig op
Butaan
CnH2n+2
-C-C_
CH3CH2CH2CH3
C4H10
-aan
Algemene eienskappe
Enkel kovalente bindings
Vesadigde bindings
Redelik onreaktief
Allerddaagse
gebruike
Propaan en butaan –gasse in gassillinders in bv. gasverwarmers
Butaan in sigaretaanstekers
C4 – C12 word as petrol gebruik
Fisiese Eienskappe
Fases by kamer-temperatuur (25⁰C) & vlugtigheid
Oplosbaarheid
Kook- en smeltpunte Viskositeit
Dampdruk
C2 – C4 = gasse C5 – C15 = vloeistowwe C16 + = vastestowwe
Minder dig as water.
Nie-polêre verbindings.
Oplosbaar in nie-polêre oplosmiddels – benseen/trichloormetaan.
Intermolekulêre kragte: swak van der Waalskragte.
Onoplosbaar in water.
Neem toe met toename in molekuulgrootte omdat van der Waals kragte sterker word met groter molekule. Vertakte alkane het laer kookpunte a.g.v. van swakker Van der Waals bindings
Neem toe met ltoename van die lengte van die C-ketting.
Neem af met ltoename van die lengte van die C-ketting
16 | Bladsy
Chemiese eienskappe
Oksidasie Brandbaar – dien as brandstowwe
Subtitusiereaksie Vind stadig plaas
Addisie reaksie
Eliminasie reaksie Kraking
Volledige verbranding – genoeg stuurstof
Onvolledig – nie genoeg suurstof
Halogenering (geen katalisator en hitte)
Eliminasie (kraking)
Vind selgs by Alkene en alkyne plaas
Dehidrogenasie
Kraking (Katalisator – Pt en ∆)
Chemiese Reaksies
OKSIDASIE: - respirasie/ verbranding / Oksidasie Volledige verbranding:
2𝑪𝟔𝑯𝟏𝟒(𝒍) + 𝟏𝟗𝑶𝟐(𝒈) → 𝟏𝟐𝑪𝑶𝟐(𝒈) + 𝟏𝟒𝑯𝟐𝑶(𝒍) Onvolledige verbranding:
2𝑪𝟔𝑯𝟏𝟒(𝒍) + 𝟏𝟑𝑶𝟐(𝒈) → 𝟏𝟐𝑪𝑶𝟐(𝒈) + 𝟏𝟒𝑯𝟐𝑶(𝒍)
Eliminasie:
𝐶4𝐻10(𝑔) → 𝐶2𝐻6(𝑔) + 𝐶2𝐻4(𝑔) etaan eteen
Halogenasie: (in die industrie)
Stap 1: 𝑪𝑯𝟒(𝒈) + 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) →∆𝒉𝒇
𝑪𝑯𝟑𝑪𝒍(𝒈) + 𝑯𝑪𝒍
Stap 1: 𝑪𝑯𝟑𝑪𝒍(𝒈) + 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) →∆𝒉𝒇
𝑪𝑯𝟐𝑪𝒍𝟐(𝒈) + 𝑯𝑪𝒍
Stap 1: 𝑪𝑯𝟐𝑪𝒍𝟐(𝒈) + 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) →∆𝒉𝒇
𝑪𝑯𝑪𝒍𝟑(𝒈) + 𝑯𝑪𝒍
Stap 1: 𝑪𝑯𝑪𝒍𝟑(𝒈) + 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) →∆𝒉𝒇
𝑪𝑪𝒍𝟒(𝒈) + 𝑯𝑪𝒍(𝒈)
Toets
Toets vir onversadigde koolwaterstowwe
Gooi ‘n paar druppels oranje broomwater by die verbinding.
As dadelik ontkleur = onversadig.
As glad nie ontkleur = versadig
𝐶2𝐻6(𝑔) →∆𝑃𝑡 𝑘𝑎𝑡 𝐶𝐻2𝐶𝐻2(𝑔) + 𝐻2(𝑔)
(eteen) Produkte is: ’n alkaan + kort ketting alkeen òf Een of meer alkane en H2
17 | Bladsy
Siklo-alkane: Algemene formule: CnH2n
Naam van Molekule
Homoloë reeks
Funksionele groep
Verkorte (gekonderseerde) struktuurformule
Molekulêre formule
Struktuurformule Naam eindig op
Sikl
oh
eks
aan
CnH2n
-C-C-
CH2CH2 CH2CH2 CH2CH2
C6H12
-aan
Be
nse
en Eenvoudigste aromatiese koolwaterstof
Komnatuurlik voor in steenkool
Nie-polêre oplosmiddel
Kleurloos, giftig
Benseen:
Alg
em
en
e
eie
nsk
app
e Hoë mate van onversadigdheid, minder reakstief
Het gedelokaliseerde bindings wat meerstabiel is as gewone dubbelbindings.
Word gebruik in verdowingsmiddels.
Word gebruik vir die vervaardiging van plistireen, nylon skoonmaakmiddels en plofstowwe.
Vo
orb
ee
lde
:
Basiese reaktante as boustowwe vir organiese stowwe
Tolueen - Organiese oplosmiddel
Fenol
Anilien
18 | Bladsy
Alkene: Algemene formule CnH2n
Re
aksi
es
Substisie-reaksies Addissie reaksies Voorstelling
+Br +HBr
Ondergaan nie addissie reaksies nie
Naam van Molekule
Homoloë reeks
Funksionele groep
Verkorte (gekonderseerde) struktuurformule
Molekulêre formule
Struktuurformule
Naam eindig op
Buteen
CnH2n
-.C = C -
CH3CHCHCH3
C4H8
-een
Gekonjugeerde dieen
Wanneer enkel/dubbelbindings mekaar in ‘n koolstofketting opvolg.Elektrone is gedelokaliseerd, elektrone is nie beperk tot dubbelbinding nie, maar is vry om uitgesprei te word oor dubbel- en enkelbindings.
19 | Bladsy
Chemiese eienskappe
Oksidasie Brandstowwe
Subtitusiereaksie
Addisie reaksie
Eliminasie reaksie
Indien meer as 1 produk tydens eliminasie moontlik is, sal die hoofproduk die alkeen met die hoogste gesubstitueerde dubbelbindings wees.
Addissie reasksies van alkene
𝐻𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔: − 𝐶 = 𝐶 − +𝐻2 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡
Onthou om Markarnikov se reël toe te pas. Markarnikov se reel: Die positiew gedeelte (H+)van die molecule wat bygevoeg word, heg aan die C-atoom met die meeste H-atome en die negatiewe gedeelte (bv. Cℓ-) heg aan die atom wat met ander atome verbind is (Die C-atoom met die minste H-atome)
𝐻𝑎𝑙𝑜𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔: −𝐶 = 𝐶 − +𝑋2 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡
Hidrohalogenerig: −𝐶 = 𝐶 − +𝐻2 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡
Hidrasie: −𝐶 = 𝐶 − +𝐻2𝑂 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡
Industrie
Hidrogenering:
Toepassing: Wanneer onversadige plantolies (sonneblom olie) hidrogenasie ondergaan in die teenwoordigheid van ‘n katalisator, word versadigde vette gevorm. Hierdie vette word gemeng met water as ‘n emulfiseermiddel. Kleurstowwe, sout, geurmiddels en vitamiene word bygevoeg en margarine word gevorm. Versadige vette = ongesond. Mense probeer baie gesonde “poli-onversadigde” vette by margarine te voeg
20 | Bladsy
Alkyne: Algemene formule: CnH2n-2
Algemene eienskappe
Trippel kovalente binding.
Onversadigde koolwaterstowwe
Meer reaktief as alkene.
Fisiese Eienskappe
Fases by kamer-temperatuur (25⁰C) & vlugtigheid
Oplosbaarheid Kook- en smeltpunte Viskositeit Dampdruk
C2 – C4 = gasse by kamertemperatuur
C5 – C17 = vloeistowwe
C18 + = vastestowwe
Minder dig as water.
Nie-polêre verbindings.
Oplosbaar in nie-polêre oplosmiddels – benseen/trichloormetaan.
Intermolekulêre kragte: swak van der Waalskragte.
Onoplosbaar in water.
Neem toe met toename in molekuulgrootte omdat van der Waals kragte sterker word met groter molekule.
Vertakte alkane het laer kookpunte a.g.v. van swakker Van der Waals bindings
Neem toe met toename van die lengte van die C-ketting.
Neem af met ltoename van die lengte van die C-ketting
Naam van Molekule
Homoloë reeks
Funksionele groep
Verkorte (gekonderseerde) struktuurformule
Molekulêre formule
Struktuurformule
Naam eindig op
Butyn
CnH2n-2
CH3CCCH2CH3
C5H8
Pent-2-yn
-yn
21 | Bladsy
Chemiese eienskappe
Oksidasie
Allerdaagse gebruik
van ‘n alkyn
𝐶𝐻𝐶𝐻(𝑔) + 𝑂2 → 𝐶𝑂2 + 𝐻2𝑂 + 𝜀
Asitileen (Etyn) word gebruik in die sweisvlam wat metaal sny.
(Temperatuur + 2800⁰C)
Addissiereaksies
𝐻𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔: − 𝐶 = 𝐶 − +2𝐻2 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡 of met Lindlar katalis
𝐻𝑎𝑙𝑜𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔: −𝐶 = 𝐶 − +2𝑋2 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡 →
Hidrohalogenerig: −𝐶 = 𝐶 − +2𝐻2 →∆𝑘𝑎𝑡𝑎𝑙𝑖𝑠 𝑃𝑡 →
Hidrasie: −𝐶 = 𝐶 − +𝐻2𝑂 →∆𝐻2𝑆𝑂4 (𝑐)
→
22 | Bladsy
Alkielhaliede CnH2n+X (X = haloalkaan)
Algemene eienskappe
Meeste alkielhaliede is giftig
Hoe meer haliede in die molecule, hoe gitiger en hoe minder brandbaar is die molecule
Dipool-dipool intermolekulêre kragte
Fisiese Eienskappe
Oplosbaarheid
Kook- en smeltpunte
Nie polêr genoeg om op te los in water nie.
Kan ≠ waterstof bindings vorm nie.
Wel, oplosbaar in alkohol
Alkalhiede het hoër smeltpunte as alkane.
A.g.v. halogeen effens meer polêr.
Dispersie kragte a.g.v. tydelike pole in alkielgedeelte.
Dipool – dipool kragte a.g.v. polêre C-X binding
smelt, kookpunte neem toe met aantal C-atome.
smelt, kookpunte neem toe as grootte van x toeneem.
smelt, kookpunte neem af met toename in vertaktheid + onversadigheid.
23 | Bladsy
Chemiese eienskappe
Nu
kleo
fiel
iese
su
bst
itu
sie
C − X + 𝑁𝑢−− → C − Nu + X−
Ondergaan nukleofiliese substitusie waar 1 nukleofiel ‘n ander nukleofiel verplaas.
Nukleofiel - ‘n atoom/groep atome wat ‘n elektronpaar kan skenk aan ‘n ander atoom/groep atome om ‘n nuwe kovalente binding te vorm.
1. Substitusie met verdunde basis:
−𝑪 − 𝑿 + 𝑵𝒂+𝑶𝑯− → −𝑪 − 𝑶𝑯 + 𝑵𝒂𝑿 alkohol
𝑵𝒂+𝑶𝑯− kan vervang wor met 𝑲+𝑶𝑯−
‘n Haloalkaan sal met NaOH of KOH reageer om ‘n alkahol te vorm.
2. Sustitusie met H2O (Hidrolise)
−𝐶 − 𝑋 + 𝐻2𝑂 ( 𝐻+𝑂𝐻−) → 𝐶 − 𝑂𝐻 + 𝐻 − 𝑋
Oplossing van water in haloalkaan lewer alkohole.
3. Sustitusie met NH3
−𝐶 − 𝐶 + 𝑁𝐻3 (𝑜𝑓 𝐻+ 𝑁𝐻2−) → 𝐶 − 𝑁𝐻2 + 𝐻𝑋
Amien
Verhitting van haloalkane opgelos in ‘n alkahol onder hoë druk en ‘n oormaat ammoniak = amiene.
Eliminasiereaksie
Dehidrohalogenasie: +𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝑨𝑳𝑲𝑶𝑯𝑶𝑳 ∆→
Dehidrohalogineering. Sterk basis oplossing NaOH. Verhit
Gebruike in die industrie
Chloroform – word gebruik in narkose
Koolstoftertrachloried – word gebruik in droogskoonmaak
CFC – word gebruik in verkoeling, aërosol afdryfmiddel
24 | Bladsy
Alkohole: Algemene formule: CnH2n+1OH
Fisiese Eienskappe
Fases by kamer-temperatuur (25⁰C) & vlugtigheid
oh
Oplosbaarheid
Kook- en smeltpunte
Viskositeit
Dampdruk
C1-4 : Oplosbaar
> C4 : Onoplosbaar
Vertakte alkielgroepe is meer oplosbaar in water.
Oplosbaar in nie-polêre stowwe.
Laer kook- en smeltpunte as gevolg van waterstofbindings.
Neem toe met toename in C atome in molekule
Vertakete alkoholmolekules het laer kook-en smeltpunte.
25 | Bladsy
Chemiese eienskappe
Oksidasie van ‘’n primêre alkohol
Brandbaar – dien as brandstowwe
→𝐻
+(𝑎𝑞)
𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 →𝐻
+(𝑎𝑞)
𝐾2𝐶𝑟2𝑂7
Alkohol Aldehied Karboksielsuur
Kat
alis
ato
rs: K
alu
imd
ich
rom
aat
− 𝐾
2𝐶
𝑟 2𝑂
7 (
ora
nje
) vo
rm g
roen
chro
mm
ion
e
òf
Kal
uim
pe
rman
gan
aat-
− 𝐾
𝑀𝑛
𝑂4 v
orm
kle
url
ose
man
gan
aat
ion
e
(oranje)Oksidasie van ‘’n sekondêre alkohol
Brandbaar – dien as brandstowwe
→𝐻+(𝑎𝑞)
𝐾2𝐶𝑟2𝑂7
Alkohol Ketoon
Subtitusiereaksie
Vind stadig plaas
+ 𝐻𝐶𝑙 → + 𝐻2𝑂
26 | Bladsy
Aldehiede en Ketone: 𝐶𝑛𝐻2𝑛𝑂
Eliminasie reaksie
Kraking
→∆𝐻2𝑆𝑂4 + 𝐻2𝑂
Dehidrasie
Zaitsev se eliminasiereël
Indien meer as 1 produk tydens eliminasie
moontlik is, sal die hoofproduk die alkeen met die
hoogste gesubstitueerde dubbelbindings wees.
Naam van Molekule Eienskappe Funksionele groep Molekulêre formule Struktuurformule Naam eindig op
Ald
ehie
d
Het net 1 alkielgroep
𝐶𝑛
𝐻2𝑛
𝑂
n=3,4,5…
Etanaal
-aal
Ke
too
n
Het 2 alkielgroepe
Die eenvoudigste molekule van die groep is propanoon
𝐶𝑛
𝐻2𝑛
𝑂
’n=1,2,3…
Propanoon
-oon
27 | Bladsy
Karboksielsure: Algemene formule & Esters
Naam van Molekule
Eienskappe Funksionele groep
Verkorte (gekonderseerde struktuurformule
Molekulêre formule
Struktuurformule
Naam eindig op
Karboksielsuur
Miersuur – Metanoësuur: in gif van miere en brandnetels
Bottersuur – Butanoësuur
Maak botter suur.
𝑪𝑯𝟑𝑪𝑯𝟐𝑪𝑶𝑶𝑯
Propanoësuur
CH3CH2COOH
Propanoësuur
-noësuur
Ester
Het kenmerkende reuk bv.roos-, piesang- of aarbeigeur
As die OH met Na vervang word vorm dit ’n sout.
CH3OCOCH3 Metielmetanoaat
Metieletanoëaat
-noaat
Fisiese eienskappe Smelt- en kookpunte Oplosbaarheid
Karboksielsure
Smelt- en kookpunte is hoer as die van alkane a.g.v. die watertofbinding.
Kort koolstofkettings: Besit ‘’n waterstofbinding en los dus op in water. Dipool- dipoolkragte oorheers.
Lang koolstofkettings: onoplosbaar in water. Van der Wallskragte is oorheersend.
Esters Vorm van der Waalskragte en dipool-dipoolkragte wat laer smelt- en kookpunte tot gevolg het.
28 | Bladsy
Chemiese eienskappe
Reaksie tussen akohole en karbosielsure →Ester
Esterifikasie
𝑪𝑯𝟑𝑪𝑯𝟐𝑪𝑶𝑶𝑯 + 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑯𝟐𝑪𝑯𝟐𝑪𝑯𝟐𝑶𝑯 𝑪→𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑯𝟐𝑪𝑶𝑶𝑪𝑪𝑯𝟐𝑪𝑯𝟐𝑪𝑯𝟐 + H2O (H2SO4 is katalisator & dehidrasiemiddel)
Propanoësuur Butanol Propielbutanoaat
Akohol + Karbosielsuur → Ester + Water
H2O
29 | Bladsy
Amiene & Amiede: Algemene formule: CnH2n-2
Homoloë reeks Funksionele groep Verkorte
(gekonderseerde) struktuurformule
Molekulêre formule
Struktuurformule Naam van die
molekule Naam eindig
op
Eter
CH3OCH3
C2H6O
Dimetieleter
-eter
Amien
CH3CH2NH2
C2H5NH2
Etielamien
-amien
Amied
CH3CONH2
C2H3ONH3
Etielamied
-amied
30 | Bladsy
Fisiese Eienskappe
Eter
Amien
Primêre Amien
Sekondêre Amien
Tersiêre Amien
Kook- en smeltpunte
Lae smelt- en kookpunte
Stem ooreen met die van alkane
In ou tyd gebruik as verdowingsmiddels
Primêre en sekondêre amiene besit ‘’n waterstofbinding(s).
Smelt-en kookpunte is hoër as alkane.
Smelt-en kookpunte is laer as alkohole.
Algemene eienskappe
Het ’n vrot-visreuk