Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_130

Jméno autora: Ing. Klára Šírová Třída/ročník: II. Datum vytvoření: 3.8.2013 Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Tematická oblast: Chemie kolem nás Předmět: Chemie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: Zástupci alkanů Klíčová slova: Uhlovodíky, alkany Druh učebního materiálu: prezentace

Zástupci alkanů Methan CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O Jeho vzorec je CH4. Je to bezbarvý, hořlavý plyn. Je lehčí než vzduch. Tvoří podstatnou součást zemního plynu. Je také rozpuštěn v ropě. Tvoří se v bahně tůní, řek a rybníků rozkladem rostlinných a živočišných zbytků (odtud název bahenní plyn). Vyskytuje se v důlním plynu i v plynech sopečných. Je součástí atmosféry některých planet. Kromě toho je přítomen ve střevních plynech přežvýkavců, kde vzniká v průběhu trávení. Na vzduchu hoří namodralým plamenem na oxid uhličitý a vodu. Za nedostatečného přístupu vzduchu vzniká oxid uhelnatý nebo saze (uhlík). CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O CH4 + O2 → C + 2H2O

CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 V laboratoři lze methan získat rozkladem karbidu hliníku vodou: Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3 Další možností přípravy je tepelný rozklad octanu sodného (bezvodého) s pevným hydroxidem sodným: CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 Methan se používá jako surovina k výrobě rozpouštědel (halogenderiváty methanu), sazí (do tiskařské černi), acetylenu a jako výhřevné plynné palivo. 1500 °C 6CH4 + O2 → + 2CO + 10H2 parciální oxidace methanu za vysokých teplot – výroba ethynu (acetylenu)

Ethan 2CH3I + 2Na → H3C-CH3 + 2NaI H2C=CH2 + H2 → H3C-CH3 Jeho vzorec je CH3-CH3 (C2H6) Má podobné vlastnosti jako methan i podobné využití. Je výchozí látkou pro výrobu některých halogenderivátů a organických rozpuštědel. Vyskytuje se v zemním plynu a v malém množství je rozpuštěn v ropě. Připravuje se dekarboxylací sodné soli kyseliny propionové nebo reakcí jodmethanu se sodíkem: 2CH3I + 2Na → H3C-CH3 + 2NaI Průmyslově se vyrábí katalytickou hydrogenací ethenu nebo acetylenu: Pt H2C=CH2 + H2 → H3C-CH3 hydrogenace ethenu

H3C-CH2-CH2-CH3 → H2C=CH-CH=CH2 + H2 Propan a butan Jejich vzorce jsou C3H8 a C4H10. Jsou to hořlavé plyny, dají se lehce zkapalnit, mají vysokou výhřevnost, jejich směs se pod názvem propanbutan používá v domácnostech (propanbutanové vařiče), případně jako pohonná látka spalovacích motorů (LPG). Z butanu se katalytickou dehydrogenací vyrábí buta-1,3-dien, který je surovinou pro výrobu syntetického kaučuku: H3C-CH2-CH2-CH3 → H2C=CH-CH=CH2 + H2 Kapalné alkany jsou součástí paliv (benzín, petrolej, motorová nafta). Pevné alkany jsou obsaženy ve vazelínách, parafinu a mazacích olejích.

Procvičování CH4 C2H6 C3H8 C4H10 Napište souhrnné vzorce methanu, ethanu, propanu a butanu. CH4 C2H6 C3H8 C4H10 methan ethan propan butan K čemu se používá methan? Methan se používá jako surovina k výrobě rozpouštědel (halogenderiváty methanu), sazí (do tiskařské černi), acetylenu a jako výhřevné plynné palivo. Napište rovnici výroby ethanu? Pt H2C=CH2 + H2 → H3C-CH3

V čem jsou obsaženy kapalné alkany? Jsou součástí paliv (benzín, petrolej, motorová nafta). Napište aspoň jednu rovnici laboratorní přípravy methanu. Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3 nebo CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 K čemu se používá tzv. propanbutan? Používá v domácnostech (propanbutanové vařiče), případně jako pohonná látka spalovacích motorů (LPG). Napište rovnici dokonalého spalování methanu. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Použitá literatura KOTLÍK, Bohumír a Květoslava RŮŽIČKOVÁ. Chemie v kostce II.: Pro střední školy. 2. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1997. PEČOVÁ, Danuše. Organická chemie. 2. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2005. HONZA, Jaroslav a Aleš MAREČEK. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 3. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2005.