Les 1 - Basiskenmerken van koolwaterstoffen & nomenclatuur

• Chemie
• MBO
• Studiejaar 2

Weekplanning

Wk 1:  Basiskenmerken van koolwaterstoffen & nomenclatuur

Wk 2: Basiskenmerken van koolwaterstoffen & nomenclatuur

Wk 3: Basiskenmerken van koolwaterstoffen, nomenclatuur & isomerie

Wk 4: Karakteristieke groepen & nomenclatuur

Wk 5: Karakteristieke groepen & nomenclatuur

Wk 6: Karakteristieke groepen & nomenclatuur

Wk 7: Herhaling & oefentoets

Leerdoelen

Jij:

• Herkent enkele homologe reeksen:
  

        - Alkanen.
        - Alkenen.

• Kan eenvoudige koolwaterstoffen voorzien van een systematische naam.
  
• Kan een systematische naam omzetten om in een structuurformule.
  

Lesplanning

• Introductie - Wat is organische chemie? 
• Koolwaterstoffen
• Alkanen
• Alkenen
• Nomenclatuur & structuurformules
• Aan de slag!

Organische chemie

Organisch gevormde stoffen, dus stoffen die voorkomen in de natuur

Gebouwd om koolstofatomen heen, koolstofatomen vormen het skelet van het molecuul.

Organische chemie

• Chemie van koolstofverbindingen.
• Verschillende stoffen: bv. zeep, medicijnen, levensmiddelen.
• Ontwikkeling buiten levende natuur.

• Vrijwel altijd i.c.m. O, N, S, P,  en halogenen: Cl, F, I, Br.
• Hoofdketen bijna uitsluitend gevormd door koolstofatomen = koolstofskelet.

Ordening in de chemie

Alle stoffen kan je opdelen in anorganische stoffen en organische stoffen. De organische stoffen kan je weer indelen in koolwaterstoffen en reststoffen, zoals alcohol en suiker.

Wij gaan ons deze periode richten op de koolwaterstoffen.

Lesplanning

• Introductie - Wat is organische chemie?
• Koolwaterstoffen
• Alkanen
• Alkenen
• Nomenclatuur & structuurformules
• Aan de slag!

Wat betekent het woord koolwaterstof?

Koolwaterstoffen zijn verbindingen die uitsluitend bestaan uit koolstofatomen en waterstofatomen

Noem 2 voorbeelden uit het dagelijks leven waar jij denkt dat koolwaterstoffen inzitten

Butagas (campinggasbrander)

Aardgas (bevat methaan, ethaan)

Methaangas (uitgescheiden door koeien)

Koumiddel airconditioning (propaan)

Vetten

Waar kom je koolwaterstoffen tegen in voeding of in het lichaam? Waarom zijn ze daar belangrijk?

Komen voor in vetten, oliën en koolhydraten. Ze zijn belangrijk omdat ze energie leveren en een bouwstof zijn voor het lichaam. 

Koolwaterstoffen

• Verbinding die bestaat uit C-atomen (koolstof) en H-atomen (waterstof)
  
• Voorbeelden in het dagelijks leven: aardgas, benzine, vetten en koolhydraten

Opdracht:

1. Atomen kunnen bindingen aan gaan. Hoeveel bindingen kan koolstof maken en hoeveel waterstof?\
2. Wat is een enkelvoudige binding? 
3. Wat is een dubbele binding?

H, F, Cl, Br en I = 1 atoombinding

O, S = 2 atoombindingen

N, P = 3 atoombindingen

C = 4 atoombindingen

Verschillende koolwaterstoffen

• Onvertakt/vertakt
• Cyclisch/acyclisch

Homologe reeksen

• Alkanen
• Alkenen
• Alkadiënen
• Cycloalkanen
• Cycloalkenen

Lesplanning

• Introductie - Wat is organische chemie?
• Koolwaterstoffen
• Alkanen
• Alkenen
• Nomenclatuur & structuurformules
• Aan de slag!

Alkanen

• Eenvoudigste groep koolwaterstoffen.
  
• Bestaan enkel uit C-atomen en H-atomen.
  
• Zowel onvertakte als vertakte alkaanmoleculen.
  
• Geen ringvormige mogelijk.
  
• Alleen enkelvoudige bindingen = verzadigde bindingen.
  
• De verschillende alkanen verschillen alleen in het aantal CH₂-groepen.
  
• Algemene formule is C_nH_2n+2, waarbij je voor n elk willekeurig getal kunt kiezen.

Belangrijk!

• Leer/ken deze namen uit je hoofd! 

Lesplanning

• Introductie - Wat is organische chemie?
• Koolwaterstoffen
• Alkanen
• Alkenen
• Nomenclatuur & structuurformules
• Aan de slag!

Alkenen

• Alkenen bestaan uit C-atomen en H-atomen.
  
• Zowel onvertakte als vertakte alkeenmoleculen.
  
• Geen ringvormige structuur.
  
• Eén dubbele binding voor tussen twee C-atomen.
  
• Verbindingen met één of meer dubbele bindingen noemen we onverzadigde verbindingen.
• De  verschillende alkenen verschillen alleen in het aantal CH₂-groepen.
• Algemene formule is: C_nH_2n, waarbij je voor n elk willekeurig getal kunt kiezen.

Waarom bestaat er geen metheen?

Lesplanning

• Introductie - Wat is organische chemie?
• Koolwaterstoffen
• Alkanen
• Alkenen
• Nomenclatuur & structuurformules
• Aan de slag!

Van molecuulformule → structuurformule

1. Bepaal het type verbinding

Kijk of het een alkaan (alleen enkelvoudige bindingen) of alkeen (minimaal één dubbele binding) is.

2. Gebruik de algemene formule:

Alkaan: CₙH₂ₙ₊₂

Alkeen: CₙH₂ₙ

3. Tel het aantal koolstofatomen (C) en waterstofatomen (H)

Bijvoorbeeld: C₃H₈ → 3 koolstofatomen, 8 waterstofatomen.

4. Maak de hoofdketen van koolstofatomen

Zet de C-atomen in een rij (lineair) of bepaal of er vertakkingen zijn.

5. Voeg bindingen toe

Verbind de C-atomen met enkelvoudige bindingen (voor alkanen) of voeg één dubbele binding toe (voor alkenen).

6. Vul de waterstofatomen aan

Elke C heeft in totaal 4 bindingen. Vul de resterende bindingen op met H-atomen.

Oefenen

Klassikaal: 

• CH4
• C2H6
• C4H6

Zelfstandig:

• C4H10
• C2H4
• C5H12

Van structuurformule → molecuulformule

1. Tel alle C-atomen

Noteer het aantal koolstofatomen.

2. Tel alle H-atomen

Noteer het aantal waterstofatomen.

3. Combineer tot molecuulformule

Schrijf eerst C, dan H: bijvoorbeeld C₄H₁₀.

4. Controleer de algemene formule

Past het bij een alkaan (CₙH₂ₙ₊₂) of alkeen (CₙH₂ₙ)? Zo ja, dan klopt het.

Oefenen

Klassikaal:

Zelfstandig: 

Lesplanning

• Introductie - Wat is organische chemie?
• Koolwaterstoffen
• Alkanen
• Alkenen
• Nomenclatuur & structuurformules
• Aan de slag!

Aan de slag!

• Maak les 1 - lesopdracht 1.

Leerdoelen

Jij:

• Herkent enkele homologe reeksen:
  

        - Alkanen.
        - Alkenen.

• Kan eenvoudige koolwaterstoffen voorzien van een systematische naam.
  
• Kan een systematische naam omzetten om in een structuurformule.