Organisk kemi Höstterminen 2014 8A & 8B BMSL

Organisk kemi – kolföreningarnas kemi Vilket kemiskt tecken har grundämnet kol? Hur många atomer kan en kolatombinda till sig? Kolföreningarnas kemi kallas ofta för ”organisk kemi”. Förklara varför! Vilka grundämnen brukar ingå i organiska kolföreningar? Hur många kända organiska föreningar finns det? Varför finns det så många kolföreningar? Var finns kolföreningar? C 4 st Man trodde tidigare att kolföreningar endast kunde framställas i levande organismer. Kol och väte (syre, kväve och fosfor) Ca 13 miljoner (jämför oorganiska ca 0,5 miljoner) Kolatomer kan bilda långa kedjor, ringar eller förgreningar => oändlig variation Atmosfären (CO2) Hav och sjöar (CO2 och karbonatjoner) Levande organismer Jordskorpan Konstgjorda produkter

Kolets kretslopp Solenergi Fotosyntes CO2 Utandning CO2 Föda Föda Döda växter & djur Bränsle Kol, olja & naturgas

Enkla kolväten – metanserien Summa-formel Struktur-formel Metan CH4 Etan C2H6 Propan C3H8 Butan C4H10 Namn Naturgas, biogas Naturgas Gasol Bensin Kokpunkt -162oC -89o C -42o C 0o C +36o C +69o C +98o C +126o C Pentan Hexan Heptan Oktan C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 (5 kolatomer) (6 kolatomer) (7 kolatomer) (8 kolatomer) Ju längre kolkedja, desto högre kokpunkt!!!

Hur utvinns kolväten ur jordskorpan? Råolja bryts ur berggrunden Råolja består till största delen av olika kolväten Processen kallas för destillation Olika kolväten => olika kokpunkt Processen upprepas tills de olika kolvätena är skiljda åt Hur kan man skilja de olika kolvätena åt? Temperaturen sänks ytterligare => nästa kolväte kondenserar Värm upp råoljan (blandning av kolväten) till hög temperatur De kolväten som är i gasform stiger uppåt, vätskan rinner neråt Tillräckligt hög temperatur => kolväten i gasform Temperaturen sänks långsamt De kolväten som har högst kokpunkt kondenserar (blir vätska)

Uppgift: kolväten i vardagslivet Här ska du undersöka några välkända produkter som innehåller kolväten. Vilka kolväten ingår i produkterna? Användningsområde? Ta reda på molekylformlerna för kolvätena. Rita strukturformlerna. Redovisa i tabell. Gasoltub Sprayförpackning Bensin Smörjolja Bilvax Paraffin Produkt Användning Kolväte Struktur-formel Utseende Gasol … Spray t.ex. … Bensin

Mättade och omättade kolväten Metanserien: mättade kolväten ”Mättad” = alla bindningar upptagna Varje kolatom binder till 4 andra atomer Enkel bindning mellan kolatomerna Omättade kolväten: varje kolatom binder till färre än 4 atomer = de är ”omättade” Istället binder kolatomerna till varandra med dubbelbindning… …eller trippelbindning Omättade kolväten reagerar gärna med andra ämnen, t.ex. väte Eten reagerar med vätgas, H2: Etan Etyn Eten + H - H

Sammanfattning kolväten Består BARA av kol- och väteatomer Molekylerna kan vara korta eller långa Längre kolkedja = högre kokpunkt = ”tyngre” kolväte Molekylerna kan vara raka eller förgrenade eller ringar Bindningarna mellan kolatomerna kan vara mättade eller omättade Enkelbindning = mättade kolväten Dubbelbindning eller trippelbindning = omättade kolväten

Alkoholer I vardagstal = sprit, vin, öl, etc. I kemins värld: Kolkedja med H-atomer och en OH-grupp. Flera olika användningsområden: bränsle, lösningsmedel, etc. I drycken alkohol finns alkoholen etanol.

Alkoholer med en eller flera OH-grupper Kolväten Alkoholer med en OH-grupp Alkoholer med flera OH-grupper Metan C4 Metanol CH3OH Etan C2H6 Etanol C2H5OH Etandiol (Glykol) C2H4(OH)2 Propan C3H8 Propanol C3H7OH Propantriol (Glycerol) C3H5(OH)3 Butan C4H10 Butanol C4H9OH

Viktiga alkoholer Alkoholer med en OH-grupp Alkoholer med flera OH-grupper Metanol Annat namn är träsprit Mycket giftigt, orsakar blindhet, 3-10cl kan döda en människa Används i lösningsmedel Energirikt: kan användas som bränsle Etanol Det vi i dagligt tal kallar ”sprit” Framställs genom jäsning av socker Socker => C2H5OH + CO2 Processen används även vid bakning Glykol Kemiskt namn är etandiol Mycket giftigt Används i kylarvätska och spolvätska på bilar Förhindrar isbildning på flygplan Glycerol Kemiskt namn är propantriol Kallas även glycerin Lättlöslig i vatten, smakar sött Används i fuktighetsbevarande hudkrämer Används även i framställning av dynamit (nitroglycerin)

Organiska syror Kolväte Alkohol Organisk syra Metan Metanol Metansyra Kallas även myrsyra (finns i myror) Etan Etanol Etansyra Kallas även ättikssyra (finns i ättika) Propan Propanol Propansyra O.S.V.!!!