Przedmiotowy Konkurs Chemiczny (mazowieckie) - węglowodory i ich pochodne

1.Węglowodory nasycone i nienasycone. Szereg homologiczny alkanów

Węglowodory to związki zbudowane tylko z atomów węgla i wodoru. Węglowodory nasycone (alkany) mają między atomami węgla wyłącznie wiązania pojedyncze. Węglowodory nienasycone mają wiązanie wielokrotne: alkeny - jedno podwójne, alkiny - jedno potrójne. Szereg homologiczny to grupa związków o podobnej budowie i właściwościach, w której kolejne związki różnią się o grupę $\ce{-CH2-}$. Wzór ogólny alkanów: $\ce{C_nH_{2n+2}}$, np. dla $n = 3$ otrzymujemy $\ce{C3H8}$.

2.Nazwy alkanów od metanu do dekanu. Wzory sumaryczne, strukturalne i półstrukturalne

Kolejne alkany: metan $\ce{CH4}$, etan $\ce{C2H6}$, propan $\ce{C3H8}$, butan $\ce{C4H10}$, pentan $\ce{C5H12}$, heksan $\ce{C6H14}$, heptan $\ce{C7H16}$, oktan $\ce{C8H18}$, nonan $\ce{C9H20}$, dekan $\ce{C10H22}$. Wzór sumaryczny podaje tylko liczbę atomów ($\ce{C3H8}$). Wzór strukturalny pokazuje każde wiązanie kreską. Wzór półstrukturalny (grupowy) pokazuje wiązania między atomami węgla, a atomy wodoru zapisuje przy węglu: $\ce{CH3-CH2-CH3}$.

3.Właściwości fizyczne alkanów a długość łańcucha węglowego. Zastosowania alkanów

Stan skupienia zależy od długości łańcucha: w temperaturze pokojowej alkany o 1-4 atomach węgla są gazami, kolejne - cieczami, a te o długich łańcuchach - ciałami stałymi (parafina). Wraz ze wzrostem długości łańcucha zwykle rosną: gęstość, temperatura topnienia i temperatura wrzenia, a maleją lotność i palność. Alkany są bezbarwne, nie rozpuszczają się w wodzie i mają gęstość mniejszą od wody. Zastosowania: paliwa (gaz ziemny, propan-butan w butlach, benzyna), rozpuszczalniki, parafina do świec.

4.Spalanie alkanów: całkowite i niecałkowite

Produkty spalania zależą od dostępu tlenu. Spalanie całkowite (duży dostęp tlenu) daje tlenek węgla(IV) i wodę: $\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}$. Spalanie niecałkowite (mały dostęp tlenu) daje tlenek węgla(II) (czad) i wodę: $\ce{2CH4 + 3O2 -> 2CO + 4H2O}$ (półspalanie), a przy bardzo małym dostępie tlenu - węgiel w postaci sadzy i wodę: $\ce{CH4 + O2 -> C + 2H2O}$. Tlenek węgla(II) jest bezbarwnym, bezwonnym i silnie trującym gazem.

5.Alkeny - wzór ogólny, nazwy i wzory

Alkeny to węglowodory nienasycone z jednym wiązaniem podwójnym między atomami węgla. Wzór ogólny: $\ce{C_nH_{2n}}$ (dla $n \geq 2$). Nazwę tworzymy od nazwy alkanu o tej samej liczbie atomów węgla, zamieniając końcówkę -an na -en: eten $\ce{CH2=CH2}$ (wzór sumaryczny $\ce{C2H4}$), propen $\ce{CH2=CH-CH3}$ ($\ce{C3H6}$), buten $\ce{C4H8}$. Alken ma o 2 atomy wodoru mniej niż alkan o tej samej liczbie atomów węgla.

6.Alkiny - wzór ogólny, nazwy i wzory

Alkiny to węglowodory nienasycone z jednym wiązaniem potrójnym między atomami węgla. Wzór ogólny: $\ce{C_nH_{2n-2}}$ (dla $n \geq 2$). Nazwę tworzymy od nazwy alkanu, zamieniając końcówkę -an na -yn (-in): etyn $\ce{CH#CH}$ (wzór sumaryczny $\ce{C2H2}$), propyn $\ce{CH#C-CH3}$ ($\ce{C3H4}$), butyn $\ce{C4H6}$. Alkin ma o 2 atomy wodoru mniej niż alken i o 4 mniej niż alkan o tej samej liczbie atomów węgla.

7.Eten (etylen) i etyn (acetylen) - właściwości, spalanie, zastosowania

Eten i etyn to bezbarwne gazy, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, palne i bardziej aktywne chemicznie niż alkany. Spalanie całkowite: $\ce{C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O}$ oraz $\ce{2C2H2 + 5O2 -> 4CO2 + 2H2O}$. Przyłączają brom: $\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}$ (1,2-dibromoetan). Eten służy do produkcji polietylenu i etanolu oraz przyspiesza dojrzewanie owoców. Etyn spala się w tlenie bardzo gorącym płomieniem - stosuje się go w palnikach do spawania i cięcia metali.

8.Polimeryzacja etenu. Polietylen

Polimeryzacja to łączenie się wielu małych cząsteczek (monomerów) w jedną bardzo długą cząsteczkę - polimer. W etenie pęka jedno z wiązań wiązania podwójnego i cząsteczki łączą się w łańcuch: $\ce{n CH2=CH2 ->[{p, T, kat.}] (-CH2-CH2-)_n}$. Powtarzający się fragment łańcucha to mer. Polietylen jest lekki, odporny chemicznie, nie przewodzi prądu i mięknie po ogrzaniu. Robi się z niego folie, torby, butelki, rury i zabawki. W środowisku rozkłada się bardzo powoli, dlatego trzeba go segregować.

9.Odróżnianie węglowodorów nasyconych od nienasyconych

Używa się wody bromowej albo roztworu manganianu(VII) potasu. Węglowodór nienasycony (alken, alkin) odbarwia pomarańczowobrunatną wodę bromową, bo brom przyłącza się do wiązania wielokrotnego: $\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}$. Odbarwia też fioletowy roztwór manganianu(VII) potasu $\ce{KMnO4}$ (może przy tym pojawić się brunatny osad). Alkan w tych warunkach nie reaguje - barwa roztworów się nie zmienia.

10.Naturalne źródła węglowodorów. Destylacja frakcjonowana ropy naftowej. Skutki dla klimatu

Gaz ziemny to mieszanina gazów, głównie metanu. Ropa naftowa to ciekła mieszanina wielu węglowodorów. Rozdziela się ją przez destylację frakcjonowaną - wykorzystuje się różnice temperatur wrzenia składników. Produkty (frakcje): gazy, benzyna, nafta, oleje (napędowy i opałowy) oraz pozostałość - mazut, z którego otrzymuje się oleje smarowe, parafinę i asfalt. Spalanie paliw kopalnych zwiększa ilość tlenku węgla(IV) w powietrzu, co nasila efekt cieplarniany i ocieplenie klimatu; powstają też pyły i tlenki powodujące smog i kwaśne opady.

11.Izomeria konstytucyjna. Izomery łańcuchowe: butan i 2-metylopropan

Izomery to związki o takim samym wzorze sumarycznym, ale o innej budowie cząsteczki, a więc i innych właściwościach. W izomerii konstytucyjnej atomy są połączone w innej kolejności. Izomery łańcuchowe różnią się budową łańcucha węglowego (prosty albo rozgałęziony). Przykład dla $\ce{C4H10}$: butan $\ce{CH3-CH2-CH2-CH3}$ i 2-metylopropan $\ce{CH3-CH(CH3)-CH3}$. Metan, etan i propan nie mają izomerów. Pentan $\ce{C5H12}$ ma już trzy izomery.

12.Izomery położeniowe

Izomery położeniowe mają taki sam łańcuch węglowy, ale różnią się miejscem wiązania wielokrotnego, podstawnika albo grupy funkcyjnej. Przykłady: but-1-en $\ce{CH2=CH-CH2-CH3}$ i but-2-en $\ce{CH3-CH=CH-CH3}$ (wzór sumaryczny obu to $\ce{C4H8}$); propan-1-ol $\ce{CH3-CH2-CH2-OH}$ i propan-2-ol $\ce{CH3-CH(OH)-CH3}$; 1-chloropropan i 2-chloropropan. Położenie podaje w nazwie liczba zwana lokantem.

13.Rzędowość atomów węgla

Rzędowość atomu węgla to liczba innych atomów węgla, z którymi jest on bezpośrednio połączony. Atom pierwszorzędowy łączy się z jednym atomem węgla, drugorzędowy - z dwoma, trzeciorzędowy - z trzema, czwartorzędowy - z czterema. W butanie $\ce{CH3-CH2-CH2-CH3}$ atomy skrajne są pierwszorzędowe, a środkowe - drugorzędowe. W 2-metylopropanie $\ce{CH3-CH(CH3)-CH3}$ środkowy atom jest trzeciorzędowy. W 2,2-dimetylopropanie $\ce{C(CH3)4}$ środkowy atom jest czwartorzędowy.

14.Nazewnictwo systematyczne alkanów rozgałęzionych

1. Znajdź najdłuższy łańcuch węglowy - on daje główną część nazwy (np. butan). 2. Ponumeruj jego atomy węgla od tego końca, od którego podstawniki mają najniższe lokanty. 3. Przed nazwą łańcucha podaj lokant i nazwę podstawnika: metylo- ($\ce{-CH3}$), etylo- ($\ce{-C2H5}$). Kilka takich samych podstawników oznacza się przedrostkiem di-, tri-. Przykłady: $\ce{CH3-CH(CH3)-CH2-CH3}$ to 2-metylobutan, a $\ce{CH3-C(CH3)2-CH3}$ to 2,2-dimetylopropan.

15.Nazewnictwo alkenów i alkinów z lokantem

Łańcuch główny musi zawierać wiązanie wielokrotne. Atomy węgla numeruje się od tego końca, bliżej którego leży to wiązanie. Lokant (numer pierwszego atomu węgla wiązania wielokrotnego) wstawia się przed końcówką -en albo -yn. Przykłady: but-1-en $\ce{CH2=CH-CH2-CH3}$, but-2-en $\ce{CH3-CH=CH-CH3}$, pent-2-en $\ce{CH3-CH=CH-CH2-CH3}$, but-1-yn $\ce{CH#C-CH2-CH3}$, but-2-yn $\ce{CH3-C#C-CH3}$. Dla etenu, propenu, etynu i propynu lokant jest zbędny.

16.Nazewnictwo fluorowcopochodnych węglowodorów

Fluorowcopochodne (halogenopochodne) to związki, w których atom wodoru węglowodoru zastąpił atom fluorowca: fluoru, chloru, bromu albo jodu. Atom fluorowca traktuje się jak podstawnik: fluoro-, chloro-, bromo-, jodo-. Przed nazwą węglowodoru podaje się lokant i nazwę podstawnika. Przykłady: chlorometan $\ce{CH3Cl}$, 2-chloropropan $\ce{CH3-CHCl-CH3}$, 1-bromobutan $\ce{CH2Br-CH2-CH2-CH3}$, 1,2-dibromoetan $\ce{CH2Br-CH2Br}$.

17.Nazewnictwo systematyczne alkoholi

Nazwę alkoholu tworzy się od nazwy alkanu o tej samej liczbie atomów węgla, dodając końcówkę -ol. Łańcuch numeruje się od tego końca, bliżej którego jest grupa hydroksylowa $\ce{-OH}$, a lokant wstawia się przed końcówką. Przykłady: metanol $\ce{CH3-OH}$, etanol $\ce{CH3-CH2-OH}$, propan-1-ol $\ce{CH3-CH2-CH2-OH}$, propan-2-ol $\ce{CH3-CH(OH)-CH3}$, butan-1-ol, butan-2-ol, dekan-1-ol (10 atomów węgla). Liczbę grup $\ce{-OH}$ podają końcówki -diol i -triol.

18.Nazewnictwo systematyczne kwasów karboksylowych

Nazwa składa się ze słowa „kwas” i nazwy alkanu o tej samej łącznej liczbie atomów węgla z końcówką -owy. Atom węgla grupy karboksylowej $\ce{-COOH}$ wlicza się do łańcucha i ma on numer 1. Przykłady: kwas metanowy $\ce{HCOOH}$ (1 atom węgla), kwas etanowy $\ce{CH3COOH}$ (2), kwas propanowy $\ce{CH3-CH2-COOH}$ (3), kwas butanowy $\ce{CH3-CH2-CH2-COOH}$ (4), kwas pentanowy (5), kwas dekanowy $\ce{C9H19COOH}$ (10 atomów węgla).

19.Addycja wodoru, chloru i bromu do alkenów

Addycja (przyłączanie) to reakcja, w której pęka jedno z wiązań wiązania wielokrotnego, a do obu atomów węgla przyłączają się nowe atomy - z dwóch substratów powstaje jeden produkt. Przyłączenie wodoru (uwodornienie) wymaga katalizatora i daje alkan: $\ce{CH2=CH2 + H2 ->[{kat.}] CH3-CH3}$. Przyłączenie chloru i bromu daje dichloro- i dibromopochodne: $\ce{CH2=CH2 + Cl2 -> CH2Cl-CH2Cl}$ (1,2-dichloroetan), $\ce{CH2=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH2Br}$ (1,2-dibromoetan).

20.Addycja chlorowodoru, bromowodoru i wody (hydratacja) do alkenów

Alkeny przyłączają też cząsteczki chlorowodoru, bromowodoru i wody. Jeden atom węgla przy wiązaniu podwójnym dostaje atom wodoru, a drugi - atom fluorowca albo grupę $\ce{-OH}$. Przykłady: $\ce{CH2=CH2 + HCl -> CH3-CH2Cl}$ (chloroetan), $\ce{CH2=CH2 + HBr -> CH3-CH2Br}$ (bromoetan). Przyłączenie wody, czyli hydratacja, zachodzi wobec kwasu jako katalizatora i daje alkohol: $\ce{CH2=CH2 + H2O ->[{kat.}] CH3-CH2-OH}$ (etanol).

21.Reguła Markownikowa

Reguła dotyczy przyłączania chlorowodoru, bromowodoru i wody do alkenu niesymetrycznego. Atom wodoru przyłącza się do tego atomu węgla przy wiązaniu podwójnym, który ma więcej atomów wodoru, a atom fluorowca albo grupa $\ce{-OH}$ - do drugiego. Przykład: $\ce{CH2=CH-CH3 + HBr -> CH3-CHBr-CH3}$ - powstaje głównie 2-bromopropan, a 1-bromopropan tylko w małej ilości. Podobnie propen z wodą daje głównie propan-2-ol.

22.Addycja do alkinów: wodoru, chloru, bromu, chlorowodoru i bromowodoru

Wiązanie potrójne może przyłączyć jedną albo dwie cząsteczki reagenta - reakcja biegnie w dwóch etapach. Wodór: $\ce{CH#CH + H2 ->[{kat.}] CH2=CH2}$, potem $\ce{CH2=CH2 + H2 ->[{kat.}] CH3-CH3}$. Brom: $\ce{CH#CH + Br2 -> CHBr=CHBr}$ (1,2-dibromoeten), potem $\ce{CHBr=CHBr + Br2 -> CHBr2-CHBr2}$ (1,1,2,2-tetrabromoetan); chlor reaguje podobnie. Chlorowodór: $\ce{CH#CH + HCl -> CH2=CHCl}$ (chloroeten). Bromowodór: $\ce{CH#CH + HBr -> CH2=CHBr}$ (bromoeten).

23.Alkohole monohydroksylowe - grupa hydroksylowa i szereg homologiczny

Alkohole to pochodne węglowodorów, w których atom wodoru zastąpiła grupa hydroksylowa $\ce{-OH}$ (grupa funkcyjna alkoholi). Alkohole monohydroksylowe mają jedną taką grupę; wzór ogólny nasyconych to $\ce{C_nH_{2n+1}OH}$. Kolejne: metanol $\ce{CH3OH}$, etanol $\ce{C2H5OH}$, propanol $\ce{C3H7OH}$, butanol $\ce{C4H9OH}$. Alkohole polihydroksylowe mają w cząsteczce dwie lub więcej grup $\ce{-OH}$, np. propano-1,2,3-triol (glicerol). Alkohole nie dysocjują w wodzie - ich roztwory mają odczyn obojętny.

24.Metanol i etanol - właściwości, spalanie, zastosowania

Oba są bezbarwnymi, lotnymi, palnymi cieczami o charakterystycznym zapachu i mieszają się z wodą w każdym stosunku. Spalanie całkowite: $\ce{2CH3OH + 3O2 -> 2CO2 + 4H2O}$ oraz $\ce{C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O}$. Metanol jest rozpuszczalnikiem i surowcem w przemyśle chemicznym. Etanol stosuje się w środkach dezynfekujących, kosmetykach i lekach, jako rozpuszczalnik oraz dodatek do paliw. Otrzymuje się go m.in. w fermentacji alkoholowej cukrów.

25.Skutki działania metanolu i etanolu na organizm

Metanol to silna trucizna: już niewielka ilość może spowodować trwałą utratę wzroku albo śmierć. Jest szczególnie groźny, bo wyglądem i zapachem przypomina etanol. Etanol także szkodzi: zaburza pracę układu nerwowego (spowalnia reakcje, osłabia koordynację ruchów i ocenę sytuacji), uszkadza wątrobę i inne narządy, a pity regularnie prowadzi do uzależnienia - choroby alkoholowej. Dla młodego, rozwijającego się organizmu jest szczególnie szkodliwy.

26.Propano-1,2,3-triol (glicerol) - wzór, właściwości, zastosowania

Glicerol to alkohol polihydroksylowy z trzema grupami hydroksylowymi. Wzór sumaryczny: $\ce{C3H8O3}$, grupowy: $\ce{C3H5(OH)3}$, półstrukturalny: $\ce{CH2(OH)-CH(OH)-CH2(OH)}$. Jest bezbarwną, gęstą, oleistą cieczą o słodkim smaku, bez zapachu, nietoksyczną. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie i jest higroskopijny (pochłania wodę z otoczenia). Zastosowania: kremy i inne kosmetyki nawilżające, leki (np. syropy), przemysł spożywczy, płyny niezamarzające. Jego roztwór ma odczyn obojętny.

27.Kwasy karboksylowe - grupa karboksylowa, szereg homologiczny, nazwy

Kwasy karboksylowe zawierają grupę karboksylową $\ce{-COOH}$. Wzór ogólny nasyconych kwasów monokarboksylowych: $\ce{C_nH_{2n+1}COOH}$ (dla kwasu metanowego zamiast grupy węglowodorowej jest atom wodoru). Nazwy systematyczne i zwyczajowe: kwas metanowy $\ce{HCOOH}$ - mrówkowy, kwas etanowy $\ce{CH3COOH}$ - octowy, kwas propanowy $\ce{C2H5COOH}$ - propionowy, kwas butanowy $\ce{C3H7COOH}$ - masłowy. Wyższe kwasy tłuszczowe: palmitynowy $\ce{C15H31COOH}$, stearynowy $\ce{C17H35COOH}$, oleinowy $\ce{C17H33COOH}$.

28.Kwasy organiczne w przyrodzie: mrówkowy, szczawiowy, cytrynowy

Kwas metanowy (mrówkowy) występuje w jadzie mrówek i we włoskach parzących pokrzyw; stosuje się go m.in. w garbarstwie i jako środek konserwujący. Kwas szczawiowy występuje w szczawiu i rabarbarze; ma dwie grupy karboksylowe, używa się go do usuwania plam z rdzy, a w większych ilościach jest szkodliwy. Kwas cytrynowy występuje w cytrynach i innych owocach cytrusowych; ma trzy grupy karboksylowe, jest dodatkiem do żywności (regulator kwasowości) i środkiem do usuwania kamienia.

29.Właściwości kwasu etanowego (octowego)

Bezbarwna ciecz o ostrym zapachu, dobrze rozpuszczalna w wodzie; jego roztwór o stężeniu 6-10% to ocet. W wodzie dysocjuje w niewielkim stopniu (słaby kwas): $\ce{CH3COOH <--> CH3COO- + H+}$, więc roztwór ma odczyn kwasowy. Reaguje jak kwasy nieorganiczne, tworząc sole - etaniany (octany): z wodorotlenkiem $\ce{CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O}$, z tlenkiem metalu $\ce{2CH3COOH + CuO -> (CH3COO)2Cu + H2O}$, z metalem $\ce{2CH3COOH + Mg -> (CH3COO)2Mg + H2}$.

30.Reakcja estryfikacji. Grupa estrowa

Estryfikacja to reakcja kwasu karboksylowego z alkoholem, w której powstają ester i woda: kwas + alkohol ⇄ ester + woda. Reakcja jest odwracalna, a katalizatorem jest stężony kwas siarkowy(VI), który dodatkowo wiąże powstającą wodę. Przykład: $\ce{CH3COOH + C2H5OH <-->[H2SO4] CH3COOC2H5 + H2O}$. Estry zawierają grupę estrową $\ce{-COO-}$. Są to zwykle lotne ciecze słabo rozpuszczalne w wodzie, często o przyjemnym, owocowym zapachu.

31.Nazwy systematyczne i zwyczajowe estrów. Zastosowania estrów

Nazwa estru ma dwa człony: pierwszy pochodzi od kwasu (końcówka -an, w nazwie zwyczajowej też -an), drugi - od alkoholu (końcówka -ylu). Metanian metylu (mrówczan metylu): $\ce{HCOOCH3}$. Metanian etylu (mrówczan etylu): $\ce{HCOOC2H5}$. Etanian metylu (octan metylu): $\ce{CH3COOCH3}$. Etanian etylu (octan etylu): $\ce{CH3COOC2H5}$. Zastosowania: substancje zapachowe w kosmetykach, perfumach i żywności (aromaty) oraz rozpuszczalniki farb, lakierów i klejów.

32.Reakcje eliminacji: dehydratacja alkoholi i odszczepienie halogenowodoru

Eliminacja to reakcja odwrotna do addycji: od dwóch sąsiednich atomów węgla odrywają się atomy lub grupy i powstaje wiązanie podwójne. Eliminacja wody z alkoholu monohydroksylowego (dehydratacja) zachodzi w podwyższonej temperaturze wobec katalizatora: $\ce{CH3-CH2-OH ->[{kat., T}] CH2=CH2 + H2O}$. Eliminacja halogenowodoru z halogenopochodnej zachodzi pod wpływem zasady w roztworze alkoholowym: $\ce{CH3-CH2Br + KOH ->[{alkohol, T}] CH2=CH2 + KBr + H2O}$.

33.Reguła Zajcewa

Reguła wskazuje główny produkt eliminacji, gdy wiązanie podwójne może powstać w dwóch miejscach. Atom wodoru odrywa się od tego sąsiedniego atomu węgla, który ma mniej atomów wodoru. Przykład: z butan-2-olu $\ce{CH3-CH(OH)-CH2-CH3}$ powstaje głównie but-2-en $\ce{CH3-CH=CH-CH3}$, a but-1-en tylko w małej ilości. Tak samo z 2-bromobutanu po odszczepieniu bromowodoru powstaje głównie but-2-en.

34.Odróżnianie alkoholi monohydroksylowych od polihydroksylowych

Odczynnikiem jest świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) $\ce{Cu(OH)2}$ - niebieski, galaretowaty osad. Alkohol polihydroksylowy z grupami $\ce{-OH}$ przy sąsiednich atomach węgla (np. glicerol) rozpuszcza ten osad i powstaje klarowny szafirowy roztwór. Alkohol monohydroksylowy (np. etanol) nie reaguje - niebieski osad pozostaje. Wodorotlenek miedzi(II) musi być świeżo otrzymany, np. z roztworów siarczanu(VI) miedzi(II) i wodorotlenku sodu.

35.Mydła - budowa i rodzaje

Mydła to sole wyższych kwasów tłuszczowych (kwasów karboksylowych o długich łańcuchach węglowych). Przykłady: stearynian sodu $\ce{C17H35COONa}$ i palmitynian sodu $\ce{C15H31COONa}$. Mydła sodowe są stałe i twarde (mydła w kostce), mydła potasowe są miękkie, maziste (mydła w płynie i szare mydło); jedne i drugie rozpuszczają się w wodzie. Wodny roztwór mydła ma odczyn zasadowy.

36.Otrzymywanie mydeł

Sposób 1: reakcja wyższego kwasu tłuszczowego z wodorotlenkiem sodu albo potasu, np. $\ce{C17H35COOH + NaOH -> C17H35COONa + H2O}$ - powstaje stearynian sodu i woda. Sposób 2: zmydlanie tłuszczów, czyli ogrzewanie tłuszczu z roztworem wodorotlenku: tłuszcz + wodorotlenek sodu → mydło + glicerol, np. $\ce{(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH -> 3C17H35COONa + C3H5(OH)3}$. Z wodorotlenkiem potasu powstają mydła potasowe.

37.Mechanizm mycia. Twarda woda

Anion mydła ma dwie części: długi łańcuch węglowodorowy - część hydrofobową („nie lubi” wody, łączy się z tłuszczem) i grupę $\ce{-COO^-}$ - część hydrofilową („lubi” wodę). Łańcuchy wnikają w tłusty brud, a grupy hydrofilowe zostają w wodzie; cząstki brudu otoczone anionami odrywają się i woda je spłukuje. Mydło zmniejsza też napięcie powierzchniowe wody. Twarda woda zawiera jony $\ce{Ca^2+}$ i $\ce{Mg^2+}$, które tworzą z anionami mydła nierozpuszczalny osad - mydło słabo się pieni i gorzej myje.

38.Doświadczenie: otrzymywanie acetylenu w reakcji karbidu z wodą i badanie jego palności

Co bierzemy: kawałek karbidu, czyli węglika wapnia $\ce{CaC2}$, i wodę (z kroplą fenoloftaleiny). Co widać: wydziela się bezbarwny gaz, roztwór mętnieje i barwi się na malinowo; zapalony gaz płonie jasnym, kopcącym płomieniem. Wniosek: powstają etyn (acetylen) i wodorotlenek wapnia: $\ce{CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2}$. Etyn jest palny, a kopcenie wynika z dużej zawartości węgla w cząsteczce. Doświadczenie wykonuje nauczyciel pod wyciągiem.

39.Doświadczenie: bromowanie alkanów (benzyny) wobec światła

Co bierzemy: benzynę ekstrakcyjną (mieszaninę ciekłych alkanów) i wodę bromową; jedną probówkę zostawiamy w ciemności, drugą oświetlamy (np. latarką UV albo latarką telefonu). Co widać: w ciemności barwa bromu nie znika; po oświetleniu warstwa benzyny powoli się odbarwia, a zwilżony papierek uniwersalny u wylotu czerwienieje. Wniosek: pod wpływem światła zachodzi substytucja (podstawienie) atomu wodoru atomem bromu i powstaje bromowodór, np. $\ce{C6H14 + Br2 ->[{światło}] C6H13Br + HBr}$. Wykonuje nauczyciel pod wyciągiem.

40.Doświadczenie: odróżnianie alkoholi polihydroksylowych od monohydroksylowych wodorotlenkiem miedzi(II)

Co bierzemy: w dwóch probówkach strącamy wodorotlenek miedzi(II): $\ce{CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 v + Na2SO4}$. Do pierwszej dodajemy etanol, do drugiej glicerol i mieszamy. Co widać: w probówce z etanolem niebieski, galaretowaty osad pozostaje bez zmian; w probówce z glicerolem osad znika i powstaje klarowny szafirowy roztwór. Wniosek: glicerol, alkohol polihydroksylowy z grupami $\ce{-OH}$ przy sąsiednich atomach węgla, daje szafirowy roztwór, a etanol nie - tak można je odróżnić.