Organická Chemie: Složení, Vlastnosti a Alkany

• Chemie organických látek se zabývá látkami, které tvoří těla organismů a uměle vyrobenými látkami.
• Vždy obsahují uhlík.

Složení organických sloučenin

• Vždy obsahují uhlík a často vodík (uhlovodíky/deriváty uhlovodíků).
• Kyslík a dusík jsou časté deriváty uhlovodíků.
• Fosfor, síra, železo, hořčík a halogeny se vyskytují v derivátech uhlovodíků.
• Železo a hořčík se objevují zřídka, halogeny ojediněle.

Vlastnosti organických sloučenin

• Jsou rozpustné v organických rozpouštědlech a hořlavé.
• Jsou těkavé a nevedou elektrický proud.
• Snadno se teplem rozkládají.
• Často jsou toxické a jedovaté, nebezpečné pro zdraví, ale nezbytné pro život.

Zdroje organických sloučenin

• Zahrnují ropu, zemní plyn a uhlí (neobnovitelné zdroje).
• Dále biomasu (obnovitelný zdroj) a syntetickou výrobu (uměle vytvořené).

Alkany

• Jsou nasycené uhlovodíky s jednoduchou vazbou, s koncovkou -an.
• Používají se jako paliva, pohonné hmoty a maziva.
• Cykloalkany jsou uzavřené alkany.
• Jsou bezbarvé a bez zápachu.
• Téměř nerozpustné ve vodě, ale kapalné alkany jsou dobrými rozpouštědly.
• Mají nízkou hustotu a malou reaktivitu.
• Jsou snadno zapalné a ve vzduchu hořlavé.

Methan

• Je nejjednodušší uhlovodík, plynný, bezbarvý a bez zápachu.
• Není jedovatý, ale tvoří výbušnou směs.
• Nachází se v zemním plynu a bioplynu.
• Používá se k výrobě ethynu.
• Může způsobit výbuchy v dolech.

Propan a butan

• Plynné uhlovodíky, bezbarvé a hořlavé.
• Tvoří výbušnou směs se vzduchem a používají se jako palivo do vařičů a motorů (LPG).
• Jsou považovány za ekologický plyn.

Benzin

• Kapalná směs uhlovodíků, především kapalných alkanů, cykloalkanů a arenů.
• Má světle zelenou až žlutou barvu a je vysoce hořlavý.
• Škodlivý zdraví (rozpouští tuky) a používá se jako pohonná hmota a čistič.
• Získává se destilací ropy a krakováním.

Nafta ("diesel")

• Kapalná směs uhlovodíků, žlutá až světle hnědá nebo bezbarvá.
• Hořlavá, škodlivá zdraví a používá se jako pohonná hmota.

Vazelína a parafín

• Pevné alkany, vytvářejí směsi.
• Vazelína se používá v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu.
• Parafín se používá na výrobu svíček, voskovek a kosmetických prostředků.

Alkeny

• Nenasycené uhlovodíky s dvojnou vazbou (většinou), koncovka -en.
• Získávají se z ropy (krakováním) a zemního plynu.
• Cykloalkeny jsou uzavřené alkeny, alkadieny obsahují dvojné alkeny.
• Jsou bezbarvé a bez zápachu.
• Téměř nerozpustné ve vodě, mají nízkou hustotu a jsou snadno zapalné.
• Reaktivnější než alkany.
• Názvosloví vychází z alkanů, např. ethan → ethen.
• Pokud mají 2-4 atomy uhlíku, jsou plynné.
• Podstupují mnoho chemických reakcí, např. z ethenu na ethanol.

Ethen

• Je bezbarvý, plynný s nasládlou vůní a tvoří výbušnou směs.
• Působí jako rostlinný hormon a používá se na přípravu ethanolu (líhu).
• Získává se z ropy (krakováním) nebo zemního plynu.

Buta-1,3-dien

• Bezbarvý plyn škodlivý zdraví.
• Používá se na výrobu syntetického kaučuku či pryže a pneumatik.

Alkyny

• Nenasycené sloučeniny s trojnou vazbou, koncovka -yn.
• Využívají se k přípravě nových organických látek, získávány z ropy a plynu.
• Cykloalkyny = uzavřené alkeny, alkadiyny = trojné alkeny.
• Téměř nerozpustné ve vodě, nízká hustota.
• Reaktivnější než alkany, ethan → ethyn.
• Připravují se v laboratoři z alkenů a alkanů.

Ethyn (HC=CH)

• Hořlavá látka bez zápachu, hoří svítivým plamenem.
• Se vzduchem tvoří třaskavou směs, používá se ke svařování a řezání kovů.

Aromatické uhlovodíky

• Obsahují benzenové jádro (základní sloučenina = benzen) s 1,5 vazbami.
• Získávají se z ropy a uhlí ("Areny").
• Benzen, naftalen, anthracen, fenanthren.
• 1 benzenové jádro → kapalina, více benzenových jader → pevné
• Nerozpustné ve vodě, těkavé s nízkou hustotou.
• Dobrá rozpouštědla a zdraví škodlivé; mohou vyvolat nádorová onemocnění.

Benzen

• Kapalina, bezbarvý a těkavý.
• Jedovatý a karcinogenní (mění krvetvorbu a vyvolává leukemii).
• Dobré rozpouštědlo.

Toluen

• Bezbarvý kapalnina, zdraví škodlivý a působí nevratné poškození.
• Používá se jako rozpouštědlo a je výbušný.

Styren

• Kapalina, bezbarvá až nažloutlá, jedovatá a karcinogenní.
• Může vyvolat nádorová onemocnění, např. leukemii.
• Slouží jako rozpouštědlo a je výchozí surovinou pro polystyren.
• Polystyren se používá jako izolační a obalový materiál.

Naftalen

• Bílá krystalická látka se zápachem.
• Používá se jako rozpouštědlo a k hubení molů.

Tato lekce se zabývá organickou chemií, včetně složení a vlastností organických sloučenin. Dále se zaměřuje na zdroje těchto sloučenin, jako je ropa a biomasa, a podrobněji se věnuje alkanům a jejich využití.