De koolstofverbinding die reageert, substraat genoemd, heeft elektronenrijke ( hoge elektronendichtheid of veel elektronen op één plaats) of elektronenarme koolstofatomen.
Wanneer chemische reacties optreden, wil dat zeggen dat er bepaalde bindingen verbroken worden en andere gevormd worden. Het verbreken van bindingen kan homolytisch of heterolytisch gebeuren.
p 9 module 7 lab opzoeken- Homolytische splitsing: zeg met je eigen woorden.
p 9 lab module 7: heterolytische splitsing, beschrijf wat er gebeurt.
Reacties onderscheiden volgens de aard van het aanvallend reagensdeeltje betekent dat we de reacties indelen volgens de nucleofiele, elektrofiele of radicalaire aard van de deeltjes die een molecuulskelet aanvallen.
voorbeeld 1:OH- , H2O: hebben vrije elektronenparen, ze vallen een atoom aan dat een positieve deellading draagt. Het zijn nucleofielen.
voorbeeld 2: H+ , Cl+: hebben een elektron tekort, ze vallen plaatsen aan met veel elektronen, zoals een = of = , we noemen deze deeltjes elektrofielen.
voorbeeld 3:Cl2 kan o.i.v. een initiator en met licht in twee atomen uiteenvallen met voor elk atoom chloor 7 buitenelektronen, dus ze hebben een ongepaard elektron , dit noemt men radicalen.
begrip 2: De aard van het aanvallend deeltje: nucleofiel of elektrofiel (houden van elektronen)
opzoeken in 2.2 op p 8 en de betekenis samenvatten in je eigen woorden.
Zijn de onderstaande verbindingen nucleofiel of elektrofiel? Leg uit waarom.
a. OH- b. CN- c. Br- d. H2O e. AlCl3 f. NH3 g. CH3- h. CH3+ i. I- j. Cl- k. N+O2 l. CH3OH m.H+
Voor de oplossing: zie documenten module 7 op smartschool.
B47 of B33
In een gegeven chemische reactie tussen koolstofverbindingen het reactietype identificeren als substitutie, additie, eliminatie, condensatie, polymeervorming en/of degradatie.
Substitutie-additie-eliminatie
begrip 3: Substitutie<--> additie <-> eliminatie
vervangen toevoegen verwijderen
Reactiesoorten: zoek het reactietype in onderstaande reactievergelijkingen:
vanaf p 10 in je handboek opzoeken. De oplossing van deze oefening staat achteraan in deze les.
Welke type reactie neemt plaats in de volgende reactievergelijking?
CH4 + Cl2 --> CH3Cl + HCl
Welke type reactie neemt plaats in de volgende reactievergelijking?
CH3-CH2OH --> CH2=CH2 + H2O
Welke type reactie neemt plaats in de volgende reactievergelijking?
CH2=CH2 + Br2--> Br-CH2-CH2-Br
Leg de betekenis van deze soort reacties uit in je eigen woorden.
Reacties bij alkanen
Homolytische radicalaire substitutie
Dit zijn reacties die enkel belang hebben bij de theoretische studie van reactiemechanismen. In industriële processen gebruikt men dit type van reactie niet. Er ontstaan veel nevenproducten waardoor een opzuivering nodig is. Dit kost geld en tijd, twee zaken waar er gebrek aan is ( toch alleszins in de precoronatijd). Je zal het ontstaan van nevenproducten vreemd vinden want tot nu toe ken je de reactiepatronen van anorganische chemie. Bijvoorbeeld: HCl + NaOH vormt NaCl en water waarin er twee eindproducten ontstaan.
In organische chemie bestaat er iets gelijkaardigs: de globale reactievergelijking. Maar we beschrijven de reactie die optreedt eerder met het mechanisme. Men bekijkt wat er gebeurt tussen miljarden moleculen in het mengsel. Er ontstaan dan ook nevenproducten die eigenlijk niet gewenst zijn of dat was niet de bedoeling van de reactie. Op het einde vermeld ik dit concreet in een oefening van methaan.
Welke type reactie ondergaan alkanen?
Welke soort reactie kan er bij de alkanen plaatsvinden en waarom?
Bij de alkanen en cycloalkanen zijn er geen polaire bindingen aanwezig. Er zijn dus geen + of - plaatsen om aan te vallen. Positieve deeltjes ( elektrofiel) of deeltjes met vrije elektronenparen (nucleofiel) hebben geen aanvalplaats in deze koolwaterstoffen,
Experiment
Wat gebeurt er?
Experiment : meng pentaan met dibroom, plaats een beker in licht, plaats een beker in een donkere kast:
C5 H12 + Br2licht__>
C5 H12 + Br2 donker_>
Experiment
Waarnemingen
Globale reactievergelijking
Huiswerk
Je kan de geziene leerstof toepassen op een nieuw voorbeeld.
CH4 + Cl2
Opgave
Oefening : CH4 + Cl2
Schrijf de globale reactievergelijking.
Schrijf de reactievergelijking van de 2de, 3de en 4de chlorering.
Oplossing
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
Oefeningen op de leerstof
Verbranding of degradatie bij alkanen.
Verbranding = degradatie (D)
Alkanen kunnen verbranden met zuurstofgas. Er wordt energie opgewekt door deze verbranding.
Vraag over de verbrandingsreactie
Kraken en reformen van alkanen
Alkanen kunnen ook in kleinere alkanen omgezet worden door een proces dat kraken heet.
Kraken (D) en reforming (=omzetten in een ander isomeer)
-Thermisch of katalytisch; Toegepast op petroleumderivaten.
Doel: productie alkanen / alkenen met lager aantal C.
Voorbeelden:
Cracking: C8H18 --> C3H6 + …..
Cracking: C10H22 --> 2….. + H2
Reforming: CH3-CH2-CH2-CH3 --> CH3-CH(CH3)2
Vul de oefeningen aan en vergelijk met de oplossingen die achteraan de les vermeld staan.
Oefening: Oefeningen op HRS
0%
Los de volgende oefeningen op om je kennis te testen.
Het arrangement Alkanen - les 1 met oefeningen versie 2022 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Hilde Ombelets
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2022-05-04 09:34:28
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Deze studiewijzer werd gemaakt tijdens de lockdown vanaf 13 maart 2020.
Het is in de eerste plaats de bedoeling om dit als afstandsleren te gebruiken.
De les volgt het handboek lab module 2 van Averbode: er is een nieuwe versie vanaf augustus 2020-dan wordt deze studiewijzer aangepast i.v.m. verwijzigingen naar de juiste pagina's in de nieuwe versie.
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Stofklassen
Benzeen
Elektronendichtheid
Splits HCl heterolytisch
Oefeningen op HRS
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
