2.2. ALCHENEDEFINITIE, SERlE OMOLOAGA, DENUMIRE, .

Alchenele sunt hidrocarburi aciclice, nesaturate care con tin inmolecula lor 0 dubla legatura intre doi atomi de carbon.

Formula generala a alchenelor este CnH2n.

Daca se inlocuie!?te n in formula generala a alchenelor, CnHZncu valori intregi !?i succesive incepand cu 2 se obtine seriaomoloaga a alchenelor (n = 2,3, 4 ...); primul termen din serieeste etena (vezi fig. 2. 29).

DenumireDenumirea alchenelor se face prin inlocuirea, in denumirea

alcanului, a sufixului an cu sufixul ena. Cateva exemple sunt datein tabelul 2.3.

Tabelul 2.3. Formulele ~i denumirile alchenelor cu C2 - C4.

Formula Formula de Formula de Denu-n molecu-

proiectie structura plana mirelara

H-C=C-H1 CZH4 I I CHz=CHz Etena

H H

HI

2 C3H6 H-C=C-C-H CH2=CH-CH3 propenaI I IH H H

H HI I

3 C4Hs H-C=C-C-C-H CHz=CH-CHz-CH3 1-butenaI I I IH H H HH H

4 C4HsI I

H-C-C=C-C-H CH3-CH=CH-CH3 2-butenaI I I IH H H H

Incepand cu cel de al treilea termen al seriei omoloage a alch-enelor, in denumire se precizeaza pozitia dublei legaturi (veziabelul 2.3).

Exercitiu,

,. Scrie forniulele de structura ale urmatoarelor alchene:2-pentena !?i3-hexena. """"""

Denumirea alchenelor cu catena ramificata se face dupaegulile IUPAC, stabilite pentru alcani, la care se mai adaugarmatoarele:

1. Catena de baza trebuie sa contina dubla legatura, chiaraca exista 0 alta catena cu mai multi atomi de carbon, dar in

care nu se afla dubla legatura; de exemplu:

H:~::~:HH H

H-C=C-HI IH H

2.Fig. 2. 29. Modelarea

structurii etenei:a. formula Lewis;b. formula de proiectie;c. imaginea moleculei:

1. model deschis;2. model compact. ••

alegere corectii deoareee este eea mai alegere incorecta deoareee nu continelunga catena In care se afla dubla dubla legatura In catena cea mai lunga.legatura;

2. Catena de baza se numeroteaza astfel incat un atom decarbon din dubla legatura sa primeasca numarul eel mai mic:

CH3 CH3.5__ 41_3_.2- __-1-, 1 2J 3 4 5 ..GHa=--y--.-f-- CI:l= ....GH3 _CH3=-_y_- f' ·.G1::I_:CH3

CH3 CH3 CH3 CH3

alegere corecta deoarece dubla legatura alegere incorecta deoarece dublase afla la atomul de carbon eu numarul legatura se afla la atomul de carbon cu2; numiirul3.

Fig. 2. 30. Imaginea unorradicali (model deschis):

a. etenil (vinil);b. propenil (alil).

Denumirea radicalilor derivati de la alchene se ob1inefolosind sufixul potrivit, conform regulilor stabilite la alcani; sunt ~iradicali care au denumiri uzuale, de exemplu (vezi fig. 2. 30):

CHz=CH- CHz=CH-CHz-etenil (vinil) propenil (aliI).

Exercitii" ,1. Denume~te, conform IUPAC urmatoarele alchene cu catena

ramificata:a) alchenele din exemplele. date pentru denumirea alchenelorcu catena ramificata;b) CH3-CHz-CHz-C -CH-CH-CH3

II I ICH CH3 CH3I

CH3

c) CH3-CHz-C =C -CH-CH3I I ICH3CHz CH3

ICH3

Rezolvare:a) 2-etil-3-metil-1-pentena !?i3,4,4-trimetil-2-pentena;b) 4,5-dimetil-3-propil-2-hexena;c) 3-etil-2,4-dimetil-3-hexena.

2. Denume~te conform IUPAC urmatoarea alchena:CH3-C=CH-CH-CHz-CH3 .

I ICHz CHzI ICH3 CH3 A

Structura unei alchene se deosebe~te de cea a alcanului cuacela~i numar de atomi de carbon prin existenta unei legaturicovalente duble intre doi atomi de carbon,

"C=C// ". Pentru cercul de chlmie' -

Cum se formeaza aceasta legatura dubla? Pentru a raspundela aceasta intrebare prive~te fig. 2. 31.a. In starea de valenta,daca se combina 1 orbital de tip s cu 2 orbitali de tip p seformeaza trei orbitali cu aceea§i geometrie §i energie (vezi fig.2. 31.b) ~i care se numesc orbitali Sp2. Fiecare dintre ace~tiorbitali Sp2este ocupat cu cate un electron. In starea de valenta,atomul de carbon are trei orbitali de tip Sp2~i un orbital p care nu~i-a modificat forma ~i energia (fig. 2. 31.b). Orbitalii de tip Sp2augeometrie plana trigonala (fig. 2. 31.c).

Atomul de carbon aflat in aceasta stare de valenta se combinacu alt atom de carbon aflat Tn aceea§i stare de valenta(fig. 2. 31.d). Fiecare atom de carbon participa la formarea lega-turii chimice dintre ei cu cate un orbital de tip Sp2 ~i cu cate unorbital de tip p.

Interactia intre cei doi orbitali de tip p, orientati perpendicularpe planul legaturii (fig. 2. 31.d), determina formarea unei legaturide tip 7t. Prin Tntrepatrunderea orbitalilor de tip Sp2se formeaza alegatura de tip cr.

Astfel, Tntre cei doi atomi de carbon s-a format a legaturadubla. Fiecarui atom de carbon participant la legatura dubla Iimai raman cate doi orbitali de tip Sp2prin care sa formeze lega-turi simple cr cu hidrogenul. Compusul care se formeaza are for-mula C2H4 ~i geometria prezentata in fig. 2. 31.e. Un model alcompusului cu formula C2H4 in care sunt indicate unghiurile dintrelegaturi precum ~i lungimea acestora este prezentat in fig. 2. 32.a.

Legatura dubla este formata dintr-o legatura cr ~i 0 legatura 7t.

AtomLiI de carbon implicat intr-o dubla legatura formeaza treilegaturi cr coplanare cu unghiuri de 1200 intre ele (fig. 2. 32.a).

Legatura 7t se gase~te intr-un plan sitL!at perpendicular peplanulin care este situata legatura cr, ceea ce produce 0 impiedi-care a rotatiei Iibere in jurul dublei legaturi (fig. 2. 32.b), spredeosebire de cazullegaturii simple C-C in jurul caruia rotatia estelibera.

Lungimea unei legaturi duble intre doi atomi de carbon .esteo

de 1,33 A.Legatura 7t este mai slaba decat legatura cr, ceea ce explica

reactivitatea mare a alchenelor.Alchenele participa la reactii chimice in care legatura 7t se

scindeaza ~i cei 2 atomi de carbon, rama~i fiecare cu cate 0

valenta libera, participa la formarea unor noi legaturi cr, mai sta-bile (vezi proprietatile chimice ale alchenelor).

El"L\~~t1i~

I~ ~t

Fig. 2.31. Reprezentareaschematicii a formiirii

legiiturii duble:a. structura inveli~ului deelectroni al atomului de C;b. formarea celor 3 orbitali sp2;c. geometria o~bitalilor sp2;d. formarea legiiturilor cr ~i 7t

intre 2 atomi de C;e. legiiturile chimice in mole-cula de C2H4.

Fig. 2. 32. Structura alchenelor:a. model structural spatialdeschis al etenei;b. orientarea in spatiu a pla-nurilor legiiturilor cr ~i 7t inalchene.

Fig. 2. 33. Imagineaizomerilor de pozitie ai

butenei (modele deschise):a. l-butena; b. 2-butena.

Fig. 2. 34. Imaginilemoleculelor izomerilorgeometrici ai 2-butenei:

a. cis-2-butena;b. trans-2-butena.

Alchenele cu cel pu'in patru atomi de carbon Tn molecula dauurmatoarele tipuri de izomeri:

Izomeri de catena; de exemplu: butena, C4Ha segase~te sub forma a doi izomeri de catena:

CH2=C-CH3CH2=CH-CH2-CH3 ICH3

l-butena 2-metilpropena sau izobutena(catena liniara) (catena ramificata).

Izomeri de pozitie. Substan,ele care au aceea~iformula moleculara, dar se deosebesc prin pozi'ia unei unitalistructurale sau a unei grupe funclionale sunt izomeri de pozilie.

Izomerii de pozi'ie ai alchenelor se deosebesc Tntre ei prinpozitia dublei legaturi. De exemplu, alchena cu formula molecu-lara C4Ha are 2 izomeri de pozilie (vezi fig. 2. 33):

CH2=CH-CH2-CH3 CH3-CH=CH-CH3

Exercitiu

~ Scrie f~rmulel~ de structura ale izomerilor de pozi'ie ~i decatena ai hidrocarburii cu formula moleculara CSHlO.

Izomeri geometriciOrientarea perpendiculara a planului legaturii 7t pe planul Tn

care este situala legatura cr produce Tmpiedicarea rota'iei libereTnjurul dublei legaturi ~i aparilia izomeriei geometrice.

o a/chena cu substituenti diferiti la fiecare dintre cei doi atomide carbon participanti la dubla legatura are izomeri geometrici.

Cand la cei doi atomi de carbon participanti la dubla legaturaexista aceea§i pereche de doi substituenti, diferiti fntre ei, alchenaare doi izomeri geometrici care se numesc: cis ~i r~spectiv trans.

De exemplu, Tn cazul 2-butenei, CH2=CH-CH2-CH3 , fie-care atom de carbon participant la dubla legatura are cate doisubstituen'i diferili: un atom de hidrogen ~i un radical metil(fig. 2. 34). 2-butena este 0 alchena disubstituita simetric ~i are2 izomeri geometrici.

Cei doi izomeri se denumesc Tn func'ie de orientarea sub-stituenlilor identici: cis cand sunt de aceea~i parte ~i trans candse gasesc de parli opuse ale planului dublei legaturi (fig. 2. 34):

H, /H H, /CH3

/C=C" /C=C,H3C CH3 H3C H~ cis-2-butena trans-2-butena.

Exercitii

'f. Preciz~aza care dintre alche'nele url'(latoare prezinta izomeriegeometrica: a) 1-butena; b) 3-hexena.

Rezolvarea) 1-butena, CHz=CH-CHz-CH3 , are la unul dintre atomii de

carbon participanti la dubla legatura cei doi substituenti identi-ci, ~i anume doi atomi de hidrogen: H, /CH3

/C=C"H CHz-CH3

1-butena nu are izomeri geometrici.b) 3-hexena, CH3-CHz - CH = CH - CHz-CH3 ' are cate doi

substituenti diferiti la fiecare din cei doi atomi de carbon par-ticipanti la dubla legatura:

'H H, //C=C" .

CH3 - CHz CHz - CH33-hexena are doi izomeri geometrici: cis ~i trans.

2. Modeleaza formulele de structura ale celor doi izomeri geo-metrici ai 3-hexenei. 4

PROPRIETATI FIZICE,Alchenele nu se deosebesc prea mult de alcani In privinta

proprietatilor fizice.

Stare de agregarePrimii termeni Cz - c4 (etena, propena ~i cele 4 butene

izomere) sunt gaze, urmatorii (pana la C18) sunt lichide, iar alche-nele superioare sunt solide (vezi fig. 2. 35).

Puncte de fierbere (pJ.) ~i de topire (p.t.)Analizeaza datele din tabelul 2.4. ~i apoi compara-Ie cu ce

din fig. 2. 10. Ce concluzii tragi?Temperaturile sau punctele de fierbere ~i de topire cresc oda

cu cre~terea masei molare a alchenei ~i sunt putin mai coboradecat ale alcanilor care au acela~i numar de atomi de carbon.

Densitate ··i .cU~ <. ·t·~Alchenele au densitatile mai mari decat ale a canil

corespunzatori.

SolubilitateAlchenele sunt insolubile In apa, dar s~ dizolva In solven

organici (c1oroform, benzen, alcani).In general, izomerii trans au puncte de topire mai Inalte ~I

solubilitati mai scazute decat izomerii cis.Punctul de fierbere ~i densitatea sunt mai Inalte la izomerul cis

decat la trans (vezi tabelul 2.4).

PROPRIETATI CHIMICE,Ai Invatat ca legatura dubla este formata dintr-o legatura cr ~i

o legatura 1t. Legatura 1t este mai slaba decat legatura cr ceea ceexplica reactivitatea mare a alchenelor ~i tendinta lor de a parti-cipa la reactii care au loc, fie cu scindarea legaturii 1t, fie cuuperea totala a dublei legaturi.

Proprietatile chimice ale.alchenelor sunt rezumate In fig. 2. 36.

'Qi II ~~9 'E:!!!IV C' 0 ::s'~ 18,; ~IV CII-"0 "00'" -EEO- 2cIII L 'E '0IV ::s r:::E c..8CII CII ••j ~ u;,B- '<I ~C11U G~ U"O

Fig. 2. 35. Dependenta stiirii deagregare a alchenei de numarul

de atomi de carbon din moleculii

Tabelul 2.4. Punctele defierbere ~i de topire alealchenelor C2 - Cs.

Ie Alchena pJ.oC p.t.°C

etena -103,9 -165,5tate propena -47,7 -185,2

1-butena -6,5 -190.........- cis-2-

butena+3,7 -139,8

ortrans-2-

+0,96 -105,8butena

tiizobutena -6,6 -140,7

1-pentena +30,1 -165,2

w(,) ~ aditie:E Reactii specifice 'd'- ~. - OXI are~ legaturii dublei=- ~polimerizare

>«

tu I substitu\ieii2 Reac1ii comune~ ~ cu cele ale alcanilor~ I a~e~D..

Fig. 2. 36. Proprietiiti chimiceale alchenelor.

Fig. 2. 37. Modelarea reactieide aditie a hidrogenului la

etena.

Fig. 2. 38. Modelarea catalizeieterogne de aditie a hidrogenuluila etena: modelarea moleculei deetena in structura catalizatoruluide Ni, privita la microscopulelectronic.

REACTIA DE ADITIE• •Reactiile caracteristice alchenelor sunt reactiile de aditie la

legiHura'dubla, ) C = C( . Tn aceste reactii se s'cindeaza n'umailegatura 1t ;;i se formeaza cate 0 noua legatura cr, la fiecare atomde carbon participant la legatura dubla. Au loc reactii de tipul:

! IR-CH~CH-R' + X~Y --. R'-:"CH-E..CH-R'

at I la laX yin care cu R ;;i R' s-au notat radicalii alchil (R poate fi identic saudiferit de R').

Tn urma reactiei de aditie se obtine 0 molecula cu structura, , ,spatiala, in care valentele fiecarui atom de carbon sunt orientatedupa varfurile unui tetraedru regulat.

Adilia hidrogenuluiReactia de aditie a hidrogenu/ui laalchene (reactia de hidro-

genare) are loc in prezenta de catalizatori metale fin divizate: Ni,Pt, Pd (Ia temperaturi cuprinse intre 80 - 180°C ;;i presiuni depana la 200 atm).

Tn urma reactiei de hidrogenare a a/chene/or se obtin a/caniicoresp unza tori:

~~-1t----1

R-CH-YCH-R' + H~a t I

Ni • R - CH-E..CH-R'fC, P Ia la

H HDe exemplu, prin reactia de aditie a hidrogenului la etena se

formeaza etan (fig. 2. 37): CH2=CH2 + H 2 • CH3- CH3Reactia de hidrogenare a alchenelor are loc in sistem hetero-

gen deoarece in conditiile de lucru: hidrogenul este in staregazoasa, alchenele pot fi gaze sau sub forma de solutie, produ;;iide reactie (alcanii) sunt in stare fluida, iar catalizatorul este solid(vezi fig. 2. 38).

Exercitii,. 1. Scri~ ecuatia reactiei de aditie a hidrogenului la propena.

Denume;;te produsul de reactie obtinut.Rezo/vare: ! I N'

CH2~CH-CH3+H.,t'H fC' p. CH3-CH2-CH3t I'

propan2. Scrie ecuatiile reactiilor de aditie a hidrogenului la: a) 1-butena;

a) 2-butena. Denume;;te produ;;ii de reactie obtinWi. .4Adilia halogenilor

Prin aditia halogenilor, X2 (X2 = C12,Br2' 12)la legatura dubla(reactia de halogenare) se obtin compu§i diha/ogenati in carecei doi atomi de halogen sunt invecinati (compu§i diha/ogenativicinalt): ~~-----I

R - CH""~CH-R' + X,.l. X --. R - CH-E..CH-R'a t I la laX X

De exemplu, ecuatia reactiei de aditie a c10rului la etena este.4 I , l

(vezi fig. 2. 39):

CH2=CH2 + CI2

etena 1,2-dicloroetan.Numele de olefine, care a fost dat alchenelor, se datoreaza

proprietaiii lor de a se transforma prin halogenare .in compu~isaturaii cu aspect uleios.

Exercitiu~ Scrie ~cua1ia reaciiei de adiiie a CI2 la propena. Denume~te

produsul de reaciie obiinut. "

Cel mai u~or se adiiioneaza c1orul, apoi bromul ~i cel mai greuiodul (vezi fig. 2. 40.).

Reaciia de halogenare a alchenelor are loc, de regula, Tntr-unsolvent inert (tetraclorura de carbon, CCI4, diclorometan, CH2CI2,

sulfura de carbon, CS2). Adiiia de c10r ~i de brom este instanta-nee ~i cantitativa ~i se folose~te pentru recunoa~terea (identifi-carea) alchenelor ~i pentru determinarea lor cantitativa.

ACTIVITATE EXPERIMENTALA

Experien{a se executa sub ni~ii, de catre profesor!

Mod de lucru. Se prepara etena prin deshidratarea etanolului(alcoolului etHic) folosind montajul din fig. 2. 41. Se introduc in balon5 mL alcool etilic ~i cateva bucati de porte1an (se poate folosi un balonWurtz). Cu ajutorul palniei picuratoare se adauga, in picaturi mici, 15mL de acid sulfuric concentrat. Incalzirea ba10nului se face cu atentie ~icat mai uniform. La temperatura de aproximativ 170°C incepe dega-j area etenei ~i se opre~te incalzirea.

Etena este barbotata intr-o solutie de Br2 in CC14 de culoare brun-ro~cata. Ce observi?

Observafie: in solupa din vasul de prindere barboteaza un gaz care de-coloreaza solutia de bram in tetraclorura de carbon (vezi fig. 2. 41.). De ce?

Etena reaciioneaza cu bromul conform ecuaiiei reaciiei chimice:~ CH2-CH2I I

Br Br

1,2-dibromoetan.Bromul din solutia de brom se consuma Tn urma reactiei cu, ,

etena ~i soluiia devine incolora.

Exercitiu,. Scrie ~cuaiia reaciiei de adiiie a Br2 la propena.

Denume~te produsul de reaciie obiinut.

Fig. 2. 39. Modelarea reactiei deaditie a clorului 1aetena.

" ,CI2 Br2 12Fig. 2. 40. Reactivitatea

halogenilor in reactiile de aditiela alchene.

Fig. 2. 41. Decolorarea de catreetena a solutiei de Br2/ CC14.

a. inaintea de producerea reaqieib. dupa producerea reacpei

41

• Fig. 2. 42. Reactivitatea hidra-cizilor in reactiile de aditie la

alchene: HI>HBr>HCl.

Vladimir VasilieviciMarkovnikov (1837-1901).

Aditia hidracizilor,Hidracizii, HX (HX = HCI, HBr, HI) se aditioneaza la alchene

formandu-se derivati monoha/ogenati saturati.

Aditia hidracizilor la alchenele simetrice,l 1t I

R-CH...J..-{CH-R + H~X --- R-CH...£CH-Rcrt I Icr IcrH X

alchena simetrica der~vat monohalogenat.De exemplu:

- CH3-CH2I

CIetena l-cloroetan (clorura de etil).

Clorura de etil, cunoscuta sub numele de ke/en, este unuldintre primele anestezice locale folosite in medicina.

Cel mai u~or se aditioneaza acidul iodhidric, apoi acidulbromhidric ~i eel mai greu acidul clorhidric (vezi fig. 2. 42.).

Aditia hidracizilor la alchenele nesimetrice,in cazu/ a/chene/or nesimetrice, de exemplu propena, de~i

exista doua posibilitati de aditie a atomilor hidracidului, seformeaza intotdeauna un singur izomer (vezi fig. 2. 43) .

•• 1t,CH2-;CH-CH3 +...... "

L . .__~:=:=~NU r===~_J CH2-CH2-CH3

IX

Fig. 2. 43. Posibilitatea de aditie a hidracizilor la propena.In anul 1870, chimistul rus V V Markovnikov a stabilit regula

care ii poarta numele, cu ajutorul careia se poate prevedea modulin care se face aditia hidracizilor la alchene nesimetrice. Ea sepoate enunta ~i astfel:

Atomu/ de hidrogen din mo/ecu/a hidracidu/ui se fixeaza /aatomul de carbon (participant la dubla legatura), care are eel maimare numar de atomi de hidrogen, iar ha/ogenul la atomul decarbon al dublei legaturi care are numar mai mic de atomi dehidrogen.

Ecuatia reactiei chimice de aditie a acidului clorhidric lapropena este:

l ICH2""/ CH - CH3 + H -/CI--- CH3- CH - CH3t I I

CIpropena 2-cloropropan(clorura de izopropil).

Exercitiu~ Scrie ~cuatia reactiei chimice de aditie a acidului bromhidric,

HBr, la 1-butena. Denume~te produsul de reactie obtinut. 4

Aditia apeiAditia apei la alphene are loc Tnprezenta acidului sulfuric con-

centrat ~i conduce la obtinerea de alcooli:

l IR- CH~CH-R + H7'OH H2S04•

cr t IcrR-CH-CH-R

Icr IcrH OH

alchena simetrica alcool.De exemplu, prin aditia apei la etena se obtine etanol:

H2S04CH2=CH2 + H- OH • CH3- CH2I

OHetena etanol.

Aditia apei la alchenele nesimetrice se face conform regulii luiMarkovnikov:

l 1t I H SOCH2:ZCH-R + H7'OH 2 4. CH3-CH-R

cr t ~1 IOH

alcool secundar(gruparea hidroxil, - OR este legata

de un atom de carbon secundar).De exemplu, prin aditia apei la propena se obtine 2-propanol

(fig. 2. 44):

l ICH2:ZCH-CH3+ H7'OH H2S04• CH3-CH-CH3t I I

OHpropena 2-propanol (alcool izopropilic).

REACTIA DE POLIMERIZARE,Procesul in care mai multe molecule ale unui compus,

monomer (sau mer), se leaga mtre ele, formand 0 macromole-cula (polimer), este numit polimerizare.

Denumirea de polimerizare vine de la cuvintele grece~tipoly = numeros ~i meros = parte.

Numarul de molecule de monomer care formeaza polimerulse nume~te grad de polimerizare, n.

De exemplu prin polimerizarea a n molecule de monomer A seobtine polimerul An: nA - -E-A1;j

monomer polimerGradul de polimerizare, n ~i masa molara, M care ..faracte-

rizeaza un polimer sunt valori medii (uneori notate n ~i M).Alchenele au capacitatea de a se uni Tntre ele pentru a forma

molecule compuse din unitati identice care se repeta de zeci,sute sau mii de ori, numite macromolecule.

Polimerizarea alchenelor este 0 reactie de poliaditie care areloc cu ruperea legaturii 1t din fiecare molecula de alchena(monomer) ~i formarea de noi legaturi, cr, carbon-carbon.

Fig. 2. 44. Imaginea moleculeide 2-propanol (model deschis).

Fig. 2. 45. Modelarea reactieide polimerizare a etenei.

Ecua\ia generala a reac\iei chimice de polimerizare a uneialchene este:

n CH2~ CH ----.IR

monomer polimer.De exemplu, prin polimerizarea etenei se ob\ine polietena

(polietilena) (fig. 2. 45):

nCH2=CH2 ----. -fCH2-CH27netena polietena (polietilena).

Exercitii" 1. Scri~ ecua\ia reac\iei chimice de polimerizare a propenei ~i

denume~te polimerul.Rezolvare: nCH2= CH ----. -fCH2- CHr

I I nCH3 CH3

propena polipropena (polipropilena).2. Scrie ecua\ia reac\iei chimice de polimerizare a cloroetenei,numita uzual clorura de vinil.Rezolvare: n CH2= CH ----.

ICI

Problema" Pnn pohmerizarea a 2 kg de etena se ob\ine polietena cu

masa molara 42000 9 I mol. $tiind ca doar 80% din etenaintrodusa polimerizeaza se cere:a) scrie ecua\ia reac\iei chimice care are loc;b) calculeaza gradul de polimerizare al polietenei;c) calculeaza masa de polietena ob\inuta.Rezolvare:a) Verifica raspunsul cu reac\ia scrisa mai sus.

b) n = Mpolimer = 42000 = 1500 .Mmonomer 28

c) fntr-o reac\ie de polimerizare ce are loc cu un randament de100%, se poate considera ca masa de monomer este egalacu masa de polimer obtinuta., 80mmonomer = mpolimer, deci 100 ·2 = 1,6 kg etena polimerizeaza~i se ob\in 1,6 kg polietena. 4

REACTII DE OXIDARE•

Alchenele se oxideaz,a mai u~or decat alcanii: reac\ii de oxi-dare a alchenelor au loc sub ac\iunea agen\ilor oxidan\i.

Reac\iile de oxidare a alchenelor decurg in mod diferit ~i con-duc la compu~i diferi\i, in func\ie de agentul oxidant folosit ~i decondi\iile de lucru.

Reaclia de oxidare a alchenelor cu so/utie apoasa neutra sauslab bazica de permanganat de potasiu (reactiv Bayer) estenumita oxidare blanda.

Sub acliunea agentului oxidant se rupe numai /egatura 1t dinlegatura dubla ~i se formeaza dioli: compu~i care conlin douagrupari hidroxil,- OH la cei doi atomi de carbonvecini (dio/i vicinaIJ).

In aceasta reaclie are loc ruperea legaturii 1t, ca ~i Tncazulunei reaclii de adilie ~i se obline un compus saturat stabil.

• Ecuatia genera/a a reactiei chimice de oxidare b/anda aa/chene/or poate fi scrisa Tnmod simplificat punand Tnevidenladoar reactivii ~i produ~ii de reaclie compu~i organici:

~L KMn04, HO-, H20 crR-CH~CH-R' • R-CH-CH-R'

Icr IcrOH OH

alchena diol vicinalR ~i R' pot fi radicali alchil identici sau diferili.De exemplu, prin oxidarea blenda a etenei se obline etandiol:

KMn04, HO-, H20CH2=CH2 •

ACTIVIT ATE EXPERIMENTAL.\ ..

Experienta se executa sub ni~a, de catre profesor!Mod de lueru. Se prepara etena ca in experimentului descris la pag.

41. Etena se barboteaza intr-un vas in care se aflii 20 mL solutie violetade KMn04 0,5% ~i 5 mL solutie de NazC03 5%. Ce observi?

Observafii: se observa decolorarea solutiei de KMn04 ~i aparitiaunui precipitat brun (fig. 2. 46). De ce?

Etena reaclioneaza cu solulia de KMn04 conform ecualieireacliei chimice:

Fig. 2. 46. Reactia eteneicu KMn04in mediu

neutru sau bazic:a. inainte de producerea reactiei;

b. dupa producerea reactiei.

• 3CH2-CH2+ 2Mn02++ 2KOHI I

OH OH

• Ecuatii/e reactiilor chimice de oxidare a a/chene/or se potscrie ~i comp/et, cu evidenlierea tuturor reactivilor ~i a produ~ilorde reaclie ~i precizarea coeficienlilor stoechiometrici.

Pentru a ca/cu/a coeficientii Tn ecuatiile reactiilor chimice deoxidare a compu~ilor organici se folose~te procedeul TnvalatTnclasa a IX-a la capitolul echilibre cu transfer de e/ectroni.

Pentru stabilirea numerelor.de oxidare ale atomilor de car-bon din compwjii organici se folose~te urmatoarea regulaempirica:

Fiecare atom de carbon dintr-un compus organic, Tmpreunacu substituentii /ui (exclusiv a1tiatomi de carbon) este considerato entitate Tn care suma algebrica a numerelor de oxidare aletuturor e/ementelor componente este O.

Sau se poate proceda astfel:- pentru fiecare legatura C-H, i se atribuie carbonului

N.O. = -1;- pentru fiecare legatura C - C i se atribuie carbonului N. O. = 0;- pentru fiecare legatura C - heteroatom i se atribuie carbo-

nului N. O. = +1.Pentru cercul de chimie

Exercitiu,,. Calculeaza N.O. pentru fiecare din atomii de C din molecula

etanolului (vezi fig. 2. 47).Rezolvare:C legat numai de atomi de H ~ide alt atom de Care N.O. = -3,celalalt atom de C, legat In plus de un atom de 0 din grupa-OH, are NO = -1.

Fig. 2. 47. Calcularea N.a.al atornului de C.

Pentru a stabili coeficientii stoechiometrici se parcurg urma-toarele etape:

1. Scrii ecuatia reactiei redox fara coeficienti:CH2=CH-CH3 + KMn04 + H20 ~ CH2-CH-CH3+ Mn02++ KOH

I IOH OH

2. Stabile~ti N.O. pentru fiecare atom din fiecare compus(reactivi ~i produ~i de reactie redox):

-2+1 -1+1 +1+7-2 -1+10+1 +4-2CH2=CH-CH3 + KMn04 + H20 ~ CH2-CH-CH3+ Mn02~+ KOH

-21+1 -21 +1OH OH

3. Identifici atomii care I~i modifica N.O. ~i scrii procesele par-tia1e (semireactii) de oxidare ~i de reducere care au loc:

-1e--1e- 1

I 1-2+1 -1+1 +1+7-2 -1+1 0 +1 +4 -2CH2=CH-CH3 + KMn04 + H20 ---~ CH2~CH-CH3+ Mn02++ KOH

I-21+1 -21+1 I

+3e- OH OH _---------------

-1e- -1----~ C

o~ CMn +3e- ~ Mn

4. Echilibrezi semireactiile scrise In etapa 3 tinand seama de:- legea conservarii masei ~i a sarcinii electrice ~i de faptul ca

numarul electronilor cedati In procesul de oxidare trebuie sa fieegal cu eel al electronilor acceptati In procesul de reducere:

-2 -1e- -1C ~ Co

~ C

Mn +3e- ~ Mn I x 25. Scrii coeficientii astfel determinati pentru cele doua

semireactii drept coeficienti ai speciilor oxidante ~i reducatoareparticipante la reactia redox:

3CH2=CH-CH3 +2 KMn04 + H20 ---+ 3CH2- CH - CH3 + 2Mn02+ + KOHI I

OH OH6. Calculezi coeficientii celorlalte specii chimice participante la

reactie pe baza legii conservarii masei:

3CH2=CH-CH3 +2KMn04 + 4H20 ---. 3CH2-CH-CH3 + 2Mn02+ + 2KOHI IOH OH

Problema,. ° cantitate de 0,15 moli de propena se oxideaza cu 0 solutieapoasa de KMn04 de concentratie 0,5 M. Calculeaza volumulsolutiei apoase de KMn04 c'onsumat ~i masa de diol obtinuta.___ 4

Oxidarea energica

Experienta se executa sub ni~a, de cafre profesor!

Mod de lucru. Se prepara etena ca in experimentului descris la pag. a.41. Etena se barboteaza intr-un vas in care se afla 20 mL solutie violetade KMn04 0,5% ~i 5 mL solutie de H2S04 20%. Ce observi?

Repeta experienta, dar in vas pune 20mL solutie portocalie deK2Cr207 0,5% ~i 5mL de H2S04 20%. Ce observi?

Observatii: se observa decolorarea solutiei de KMn04 (fig. 2. 48.a)~i schimbarea culorii solutiei de K2Cr207 (fig. 2. 48. b). De ce?

Etena a reactionat cu solutii1e de agenti oxidanti in mediu acidconform reactiilor chimice:

KMn04' H2S04CH2=CH2 • 2 CO2 + 2 H20

K2Cr207,H2S04CH2=CH2 • 2C02 + 2H20

Oxidarea energica a a/chene/or se face cu K2Cr20y inprezenta de H2S04 sau cu KMn04 in prezenta de H2S04,

Se produce ruperea /egaturii dub/e C = C ~i se formeazaamestecuri de diferiti produ§i de oxidare, Tn functie de structurainitia/a a a/chenei. Astfel:

- cand atomul de carbon implicat in dubla legatura contine hidro-en, se formeaza un aqid carboxilic, R - COOH (fig. 2. 49);

- cand atomul de carbon implicat in dubla legatura este lacapatul catenei, deci are doi atomi de hidrogen (=CH2) radicalulse oxideaza pana la CO2 ~i H20;

- cand atomul de carbon implicat in dubla legatura nu contineidrogen se formeaza un compus carbonilic, 0 cetona, R - CO - RIg. 2. 50).

Exemple:

I ICH2=~CH-R

~ 1cO2 + H20 + R-COOH

acid carboxilic.

Fig. 2. 48.Reactia etenei in mediu acid:

a. cu solutie de KMn04;b. cu solutie de K2Cr207:

1. solutie de K2Cr207;2. solutie care contine Cr3+;

(dupa oxidarea etenei).

Fig. 2. 49. Imaginea grupeifunetionale -COOH.

Fig. 2. 50. Imaginea grupeifunctionale carbonil5c=O.

47

Fig. 2. 51. Imagineamoleculelor de:

a. acidul propanoic;b. propanona;

(modele deschise).

Il 1I I KzCrzOy,H3O+ ~

CH2~:C-R ~ cO2 + H20 + R-9=OIR' R'

cetona

R-OCH-R'K2CrZOy, H3O+ 1 1

~ R-COOH +R'-COOH

IIR-CH~=C-R'

I"R

, 1R-9=O

R"cetona

1R-COOH +

1 1R-9= 0 + R"'-9= 0

. R' R"

,. Exerciliu. Denume~te alchena care prin oxidare cu KMn04 In prezenta

de H2S04 concentrat formeaza acid propanoic,CH3-CH2-COOH ~i propanona, yH3 (vezi fig. 2. 51).Rezolvare: °= C - CH3

CH3

A KMn04' H30+ I~ CH3-CH2-COOH + O=C-CH3

t l lCH3-CH2-CH=C-CH3 -ol--- CH3-CH2-CH= ~i =C-CH3

I ICH3 CH3 A

Problema Q

,. 0 cantitate de 0,2 moli de 2-metil-1-butena se oxideaza cu 0

solutie 0,4 M de KMn041n mediu de H2S04, Calculeaza volu-

mul de solutie de KMn04 consumat In reactie.

Rezolvare:Scrii ecuatia reactiei de oxidare ~i stabile~ti coeficientii, a~acum ai Invatat la pag. 46:

-2+1 0 -2 +1+7-2 +4-2 +2 -25CHz = C-CHz-CH3 +8KMn04 +12HzS04 ---+ 5C02 +17H20 +50=C- CHz-CH3+4KzS04+8MnS04

I ; . ICH3 CH3

-2 -6e- +4C ~ C +7 +5e- +2 I X 80 +2 x5 Mn ~ MnC

-2e- ~ C

48

Calculezi, pe baza ecuatiei reactiei chimice, numarul de moli. "de KMn04 care se consuma In reactia de oxidare:

5 moli 2-metil-1-butena 8 moli KMn040,2 moli propena x moli KMn04

x = 0,32 moli KMn04'Volumul de solutie apoasa de KMn04 0,4 M, se calculeaza astfel:

1000 mL solutie KMn04 0,4 M. 0,4 moli KMn04V mL solutie KMn04 0,4 M. O,32 moli KMn04

V = 800 mL solutie KMn04 0,4 M._____ 4OXIDAREA COMPLETA (ARDEREA)

Alchenele ard In oxigen sau In aer. Ele se oxideaza completpana la dioxid de carbon ~i apa, eliberand 0 cantitate de energie,Q. Ecuatia generala a reactiei de ardere a alchenelor este:

3nCnH2n + 202 •. nC02 + nH20 + Q.

Ex rcltiu, Scrie ecuatia reactiei chimice de ardere a etenei In oxigen.

Rezo/vare:

_____ 4Alchenele nu se folosesc drept combustibili deoarece la tem-

peratura de ardere pot avea loc reactii de polimerizare. Dinacela~i motiv trebuie evitata prezenta alchenelor In benfina.

REACTIA DE SUBSTITUTIE, ,Reaetia de halogenarea in pozitia aliliea

Reactiile de substitutie nu sunt caracteristice a/chene/or, cihidrocarburilor saturate.

Totu~i, la temperatura ridicata are loc substitutia anumitoratomi de hidrogen (mai reactivi) din catena saturata a alchenelorcu atomi de clor sau de bromo

Atomii de hidrogen de la atomul de carbon legat de un atom decarbon implicat Intr-o dubla legatura, adica din pozitia a/iliea (vecinadub/ei /egatun) sunt mai reactivi decat atomii de hidrogen de laceilalti atomi de carbon din catena unei alchene (vezi fig. 2. 52).

Prin tratarea unor alchene inferioare, cu c10rsau brom, la tem-peraturi ridicate (500-6000C), are loc substitutia atomului dehidrogen aflat in pozitia alilica. Se formeaza un compus mono-ha/ogenat nesaturat. De exemplu c10rurarea propenei la 5000C(vezi fig. 2. 53):

711----- ~rlI soooe 7CH2=CH-C,H + CII -CI • CH2=CH-C-CI + HCII \ /-~,-.J IH H

propena l-cloro-2-propena (clorura de aliI).Clorura de alii este folosita pentru obtinerea industriala a

glicerinei.

Fig. 2. 52. Atomi de C alilici ~iatomi de H din pozitia alilica.

Fig. 2. 53. Modelarea reacpeide clorurare a propenei

I'npozitia alilica.

Fig. 2. 55. Fructele ~i legumelese coc mai repede (coacerefortata) in prezenta etenei.

I la ~ctiun~a ..Rezistenta agentl10r chlmlCI

L mecanica.----. chimici

Izolatori~ termici

Pret de cost redus

Elasticitate

MASE PLASTICE

_Mid\ 1 p~luan'i

1 Tmbatranire

RezistentaConductivitate

scazute

Fig. 2. 56. Cateva avantaje ~idezavantaje ale maselor plastice.

Exerciliu" Scrie ecuatia reactiei chimice care are loc intre 1-butena !?i

clor la 5000c. ' 4

IMPORTANTA PRACTICA A ALCHENELOR,Alchenele cu cele mai multe direc'ii de valorificare practica sunt

etena (vezi exemple in fig. 2. 54) ~i propena. Ele sunt folosite ca:- materii prime pentru ob'inerea altor compu!?i chimici: etanol,

propanol, etilenglicol (folosit ca antigel), glicerina, (folosita inindustria farmaceutica ~i cosmetica), solven'i !?iacid acetic;

- stimulatori ai proceselor vegetative: etena accelereazaincol'irea semin,elor, precum !?iinflorirea !?icoacerea fructelor !?ia legumelor (vezi fig. 2. 55);

- monomeri pentru ob'inerea de mase plastice; etena !?iprope-na sunt monomeri pentru ob'inerea polietenei respectiv apolipropenei (vezi lec'ia "Mase plastice").

Bauturialcoolice

Clorurideetil

Derivatihalogena\i

~Etandiol Oxid

(Etilenglicol) deetani

~lichid

~nticongelant

Materialele plastice sunt produse tehnologice de sinteza incompozitia carora intra un compus macromolecular sintetic §ialte substante (plastifianti, coloranti, antioxidanti) adaugate pen-tru a Ie conferi proprietati superioare .

Compu§ii macromoleculari, (mase plastice) inlocuiesc meta-lele, lemnul, pielea, in fabricarea unor articole tehnice, ambalaje,imbracaminte etc., dar in egala masura ei pot fi considera'i mate-riale noi cu proprieta'i superioare compu~ilor naturali, cu largautilizare, atat in industrie cat ~i in via,a de zi cu zi.

in raport cu materialele pe baza de prod use din natura, mase-Ie plastice au atat avantaje cat !?i dezavantaje, sub aspectulfunc'ionalita'ii lor (vezi fig. 2. 56). "

Dezavantajul lor major este ca nu sunt biodegradabile. Dinacest motiv ob'lecte)e d'm ma\eTia)e p\as\ice ~C)\C)s\\et~ebu\e sa f\ecolectate separat !?idistruse sau reciclate industrial.

La folosirea unui polimer trebuie luata in considerare corelatiaproprietati - utilizare. Astfel, 0 anumita proprietate poate deveniavantaj sau dezavantaj. De exemplu, calitatea de izolant termiceste un avantaj daca polimerul se folose~te la confec'ionarea detamplarie tip termopan, dar este un dezavantaj in cazul vaselorde bucatarie cu interiorul acoperit cu polimeri, unde transferul ter-mic reprezinta 0 condi'ie a utilizarii.

CLASIFICAREA MASELOR PLASTICED Dupa comportarea la deformare, masele plastice pot fi:- plastomeri - pot suferi deformalii permanente;- elastomeri - pot fi deformali numai temporar, data fiind marealor elasticitate.D Dupa comportarea la fncalzire, se cunosc mase plastice:- termoplaste - se inmoaie la incalzire~i se intaresc la racire;- termorigide - se prelucreaza numai la rece, deoarece nu setopesc la incalzire (vezi fig. 2. 57).in tabelul 2.5 sunt inscri~i caliva monomeri vinilici, (etena ~i prin-

cipipalii monomeri derivali din ea) ~i polimerii provenili din ace~tia.

Tabelul 2.5. Principalii polimeri vinilici.

Monomer Polimer

Formula Denumire Formula Denumire

CH2=CH2 etena -f CHz- CH2-1- polietenanCH2=CH -fCH2- CH-r

I propena I n . polipropenaCH3 CH3

CH2-CH -fCH2- CH-rI stiren I n polistirenC6Hs C6Hs

CH2=CH c10rura de -fCH2- CH-r policlorura deI vinil I n vinil (PVC)CI CI

CF2=CF2tetrafluo- -fCF2-CF2-r

politetrafluo-roetena n roetena (teflon)

APLICATII PRACTICE,• Polietena este produsul de polimerizare a etenei, in care

gradul de polimerizare variaza intre limite foarte mari (18000 -800000). in funclie de presiune (5-1500 atm) ~i de celelaltecondilii de fabricalie, se obline polietena cu grade diferite depolimerizare ~i deci cu proprietati diferite. b.

Cu cat presiunea de polimerizare este mai mare, cu atat den-sitatea ~i elasticitatea polimerului sunt mai mici, in schimb rezis-tenla sa la agenli chimici cre~te. Cele mai ultilizate tipuri de poli- c.etena sunt cele de presiune ridicata ~i cele de presiune joasa.

Polietena se utilizeaza la: izolarea conductorilor ~i cablurilorelectrice; fabricarea de tuburi, ambalaje ~i obiecte de uz caznic;protejarea suprafelelor impotriva coroziunii; ambalaje pentru pro-duse alimentare ~i farmaceutice (vezi fig. 2. 58.a) ..

• Polipropena are proprietali ~i utilizari asemanatoare cupolietena; in plus, ea poate fi trasa fn fire.

Din polipropena se pot obline folii, cutii, flacoane, seringi.Polipropena este recomandata pentru articole care vin in contactcu alcoolul etilic concentrat (vezi fig. 2. 58.b).

• Polistirenul este un polimer cu proprietali dielectrice foartebune, stabil la actiunea diver~ilor agenti chimici. Se utilizeaza laoblinerea polistirenului expandat (vezi fig. 2. 58.c) ~i a unei largi

~m('hifiliComportarer la deformare

MASE PLASTICE+

Com ortacealJa incalzire

Fig. 2. 57. Clasificarea. maselor plastice.

Fig. 2. 58. Obiecte din:a. polietena;

b. polipropena;c. polistiren.

Fig. 2. 59. Obiecte din:a. policlorurii de vinil;

b. teflon.

game de articole de uz casnic sau de interes sanitar ~i igienic.Polistirenul expandat este obtinut prin tratarea perlelor de polistirencu n-butan sub presiune, urmata de incalzirea lor, cand are locexpandarea (cre~te diametrul perlelor ~i acestea se sudeaza intreele). Produsul rezultat sub forma de blocuri este mai u~or decatpluta, fiind folosit la ambalaje pentru piese casabile sau deformabile~i ca material izolator termic ~i fonic .

• Policlorura de vinil (PVC) este utilizata pentru obtinereade tuburi ~i tevi, precum ~i a unor foi cu sau fara suport textil(linoleum). Articolele din policlorura de vinil rezista la actiuneadiver§ilor agenti chimici §i atomsferici, dar nu sunt rezistente laincalzire. 0 utilizare importanta a articolelor din po1iclorura devinil se datoreaza caracterului sau de izolant termic ~i electric.Tamplaria termopan este confectionata din policlorura de vinil(vezi fig. 2. 59.a) .

• Politetrafluoroetena (teflonul) este un foarte bun izolatorelectric. Se folose~te in industria chi mica ~i aeronautica, subforma de piese sau straturi izolatoare, care functioneaza in mediicorosive sau la temperaturi ridicate (vezi fig. 2. 59.b).

Teflonul este inert la actiunea agentilor chimici, chiar la tem-peratura ridicata §i nu este inflamabil. Aceste proprietati au fostvalorificate practic ~i prin fabricarea vaselor de bucatarie care aupartea interioara acoperita cu un strat subtire de teflon.

Teme care pot fi dezYoltate in realizarea de referate:1. Poli(2-metil-propena) cunoscuta ~i ca poli(izo-butena) este compo-

nentul principal al produselor utilizate la depoluarea deversarilor de frac(iunipetroliere in apele marine. Acest polimer se Tmbiba cu fragiuni petroliere,conducand la 0 masa vascoasa, ce plute~te la suprafata apei un timpTndelungat, putand fi u~or TndepMata. Avantajul metodei consta Tnaceeaca polimerul poate fi regenerat, iar fragiunile petroliere jnglobate pot fi recu-perate prin distilarea acestora din amestecul rezultat la depoluare.

3. Conductivitatea termica a unor polimeri este de cel putin 200 de orimai mica decat a otelulului. Aplicatii practice.

4. Poluarea cu mase plastice uzate ~i de~euri. Masuri de lupta Tmpotri-va acestui tip de poluare, pe plan local (~coala, localitate, locuinta).

·Concluziio Alchenele sunt hidrocarburi nesaturate care contin 0 legatura

covalenta dubla )c=c( ~iau formula moleculara CnH2n (n > 2).o Denumirea alchenelor se face prin inlocuirea sufixului an cu

ens in numele alcanului corespunzator.o Alchenele au izomerie de catena (n ~ 4), de pozitie (n ~ 3) ~i

geometrica (n ~ 4).o Alchenele au proprietati fizice asemanatoare alcanilor cu

acela~i numar de atomi de carbon. .o Alchenele participa la reactii de aditie, oxidare, polimerizare

(specifice sistemelor nesaturate) precum ~i la reactia de substi-tutie in pozitia alilica.

o Etena ~i propena au 0 mare importanta practica, fiindmaterii prime pentru sinteza altor compu~i organici, deosebit defolositi in viata de zi cu zi.

o Masele plastice stau la baza unor obiecte folosite in toatedomeniile de activitate. De~eurile trebuie colectate ~i distruse saureciclate.

1. a) Denume~te conform IUPAC urmatoarelealchene:

CH3I

CH2=CH-C-CH3I

CH3

CH -C=CH-CH CH33 I 3 I .CH2 ;CH3-C~-C= CH-CH3'I· I ICH3 CH3 CH3

b*) Precizeaza care dintre alchenele de lapunctul a) prezinta izomerie geometrica.2. Scrie formulele de structura ale urmatoareloralchene:

a) 3-metil-2-pentena;b) 2,2-dimetil-3-hexena;c) 3-etil-1-pentena;d) 2,3-dimetil-2-pentena.

Precizeaza care dintre alchenele de mai sus suntizomere intre ele ~i calculeaza compozitia pro-centuala a acestor alchene.

*3 . Scrie formulele de structura ale urmatoareloralchene ~i denume~te-Ie conform IUPAC.Precizeaza care dintre ele prezinta izomerie geo-metrica.

a) 4-etil-3-metil-2-pentena;b) 3-etil-3-butena;c) 2-etil-1-butena!

4. Se dau urmatoarele formule moleculare: C3Ha;C4Ha ; C6H14 ; CSH10,

Precizeaza care dintre aceste formule molecu-lare corespund unor alchene ~i scrie formulele destructura ale izomerilor alchenelor respective.

. 5. Se considera schema de reactii:

C H t<6500C CH + A4 10 • 4

+HCI B

A~PC/Se cere:

a) scrie ecuatiile reactiilor chimice din schema.Identifica ~i denume~te substantele necunoscute:A-C;

b) calculeaza masa de compus C obtinut, ~tiindca s'-au supus cracarii 67,2 cm3 de C4H1Q ~i cadoar 30% din alchena A (obtinuta cantitativ inprocesul de cracare) participa la reactia cu clorul.6. ° alchena necunoscuta, A, contine 6 atomi inmolecula. Se cere:

a) determina formula moleculara a alcheneinecunoscute, A;

b) scrie formula de structura a omologului su-perior al alchenei A;

c) scrie ecuatia reactiei chimice de polime-rizare a omologului alchenei A.7. Tntr-un vas cu solutie de brom de concentratie2% s-au barbotat 6,72 cm3 amestec de etan ~ietena ~i s-a constatat 0 cre~tere a masei vasuluicu 2,8 mg. Se cere:

a) calculeaza compozitia amestecului de hi-drocarburi in % molare;

b) calculeaza masa de solutie de brom care afost decolorata de amestecul de hidrocarburi.8. 1,05 9 de alchena necunoscuta aditioneaza

560 cm3 de H2.

a) Determina formula moleculara a alcheneinecunoscute ~i scrie formula ei de structura.

b) Calculeaza masa de alcan obtinuta dacareactia are loc cu un randament de 60%.9. ° metoda de obtinere a etenei in laborator sebazeaza pe deshidratarea alcoolului etilic.Ecuatiei reactiei chimice este:

H2S04 .CH3- CH2 • CH2= CH2+ H20

IOH

a) Calculeaza yolumul de etena care se poateobtine din 400 mL de alcool etilic de concentratie96% ~i avand densitatea 0,8 g/mL

b) Tntreaga cantitate de etena obtinuta lapunctul a) se arde. Se cere:

1) calculeaza volumul de aer necesar arderii;2) calculeaza compozitia procentuala, in pro-

cente molare, a amestecului gazos obtinut (apaeste in stare de vapori).

10*. Un volum de 134,4 cm3 (masurat in conditiinormale) de amestec de etena ~i propena, aflatein raport molar 1:2, este trecut intr-un vas carecontine solutie bazica de KMn04 0,02 M. Se

cere:a) scrie ecuatiile reactiilor chimice care au loc;b) calculeaza volumul solutiei de KMn04 ne-

cesar oxidarii amestecului de alchene;c) calculeaza masa de precipitat brlm depus,

considerand ca intregul volum de alchene a fostoxidat.

*11 . Scrie formulele de structura ale alchenelorcare prin oxidare cu KMn04 in prezenta de

H2S04 formeaza:

a) acid acetic (CH3 - qOOH), CO2 ~i H20;b) acetona (CH3 - CO (,.,CH3) ~i acid .. ,

propanoic (CH3 - CH2 - COOH).

I. Scrie cuvantul / cuvintele dintre parantezecare completeaza corect fiecare dintre afir-matiile date:1. Alchenele au formula generala .(CnHn+2 / CnH2n)

2. Hexena prezinta izomeri de pozitie.(3/4)3. Tn reactiile de aditie se scindeaza legaturi............ (cr / 1t)4. Propena solubila In apa.(este / nu este)

1 punct

II. a) Scrie formulele de structura ale al-chenelor izomere cu formula moleculara C4Ha

" ~i denume~te-Ie.1 punct

b) Scrie ecuatia reactiei chimice de aditie aapei la alchena C4Ha,care contine un atom decarbon cuaternar.

III. Kelenul (clorura de etil) este utilizat Indiverse sinteze organice ~i ca anestezic slabIn stomatologie.a) Scrie ecuatia reactiei chimice prin care seobtine c10rurade etil din etena.

..1 punctb) Calculeaza volumul de etena de puritate80% necesar obtinerii a 90,3 kg de kelen,~tiind ca randamentul reactiei este de 70%.

2 puncte

IV. Tn urma reactie de polimerizare a eteneis-au obtinut 150 t polimer. Cunoscand camasa molara a polimerului este 39200 g/mol~i ca 15% din etena introdusa nu polime-rizeaza, se cere:a) scrie ecuatia reactiei chimice depolimerizare a etenei;

1 punct. b) calculeaza gradul de polimerizare al poli-etenei ~il.masa de etena supusa polimerizarii.

2 puncte

Timp de lucru: 50 minute.1 punct din oficiu.

I. Scrie cuvantul / cuvintele dintre parantezecare completeaza corect fiecare dintre afir-matiile date:1. 2-pentena izomerie geometrica.(prezinta / nu prezinta)2. La oxidarea cu solutie bazica de KMn04 serup legaturi (cr / 1t)3. Alchena care prin oxidare energicaformeaza numai acid \acetic, CH3 - COOH,este (2-butena / propena)4. Reactia comuna a alcheneloreste (aditia /substitutia)

cu alcanii1 punct

II. Tncercuie~te afirmatia incorecta.a) Alchenele participa la reactii de aditie.b) Cis-2-butena are punctul de fiebere maimare decat trans-2-butena .c) Prin arderea a 2 moli de etena se obtin 4moli de CO2,d) Pentena este omologul superior al etenei.

1 punctIII. ° alchena, A, are densitatea In raport cuaerul 1,453. Determina alchena A, ~i com-pleteaza urmatoarele ec~atii ale reactiilorchimice:

A + CI2

5000C •

A KMn04/H+ •

A + H20 H2S04•

IV. 89,6 cm3 amestec de etena l?ipropena sebarboteaza Intr-un vas cu apa de bromo Scrieecuatiile reactiilor chimice care au loc.Calculeaza compozitia amestecului de alchene,In procente molare, l?tiind ca s-au obtinut 188mg de 1,2-dibromoetan. 2 puncte

V. Tntr-o solutie acidulata de K2Cr207 de con-centratie 0,1M se introduc 1,4 9 de pentena,CSHlO. $tiind ca In reactia care are loc se con-suma 200 mL solutie de K2Cr207, se cere:a) scrie formula de structura a pentenei care afast supusa oxidarii; 2 puncteb) scrie ecuatia reactiei chimice de oxidare cu, ,K2Cr207 In prezenta de H2S04 a penteneideterminate la punctul a). 1 punct

Timp de lucru: 50 minute.1 punct din aficiu.