Les 3 - Basiskenmerken van koolwaterstoffen, nomenclatuur en isomerie

• Scheikunde
• 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:

• Kan het verschil herkennen tussen:

       - Vertakte en onvertakte koolwaterstoffen.
       - Verzadigde en onverzadigde verbindingen.
       - Cyclische en acyclische structuren.

• Kan eenvoudige koolwaterstoffen voorzien van een systematische naam.
• Kan een systematische naam omzetten om in een structuurformule.
• Kan uitleggen uit wat isomeren zijn en geeft voorbeelden.

Lesplanning

• Herhaling les 2 + huiswerk bespreken
• Vertakte vs onvertakte koolwaterstoffen
• Cyclisch/acyclisch
• Isomeren
• Aan de slag! 

Herhaling les 2

• Huiswerk bespreken
• Invullen onderstaande tabel 

	Alkaan	Alkeen	Alkadiëen
Enkel of dubbele binding (zo ja, hoeveel?)	Enkele	Dubbele (1)	Dubbele (2)
Verzadigd of onverzadigd?	Verzadigd	Onverzadigd	Onverzadigd
Algemene formule	CnH2n+2	CnH2n	CnH2n-2

Lesplanning

• Herhaling les 2 + huiswerk bespreken
• Vertakte vs onvertakte koolwaterstoffen
• Cyclisch/acyclisch
• Isomeren
• Aan de slag! 

Wanneer noem je een koolwaterstof
vertakt en wanneer onvertakt?

Vertakte vs onvertakte koolwaterstoffen

Vertakte koolwaterstoffen	Onvertakte koolwaterstoffen
Hoofdketen met één of meerdere zijtakken van koolstofatomen.	Koolstofatomen vormen één aaneengesloten keten zonder zijtakken.
Namen bevatten voorvoegsels zoals methyl, ethyl om vertakkingen aan te geven (bijv. 2-methylbutaan).	Eenvoudige namen zoals pentaan, hexaan.

Soorten vertakkingen

• Vertakte alkanen hebben één of meer vertakkingen aan de hoofdketen.
• De twee meest voorkomende vertakkingen zijn methyl en ethyl.

Naamgeving vertakkingen

• Eenzelfde vertakking kan meer dan één keer in een molecuul voorkomen. 
• De naam van de vertakking wordt voorafgegaan door een woord dat aangeeft hoe vaak de vertakking voorkomt.

De meest gebruikte telwoorden zijn:

• Mono: 1
  
• Di: 2
  
• Tri: 3
  
• Tetra: 4
  
• Penta: 5
  
• Hexa: 6
  

Het voorvoegsel mono wordt meestal weggelaten.

Naamgeving vertakte koolwaterstof 

De naamgeving van vertakte koolwaterstoffen gaan we doornemen aan de hand van een voorbeeld.

Voorbeeld 1: Hoe heet het vertakte alkaan met de onderstaande structuurformule?

Naamgeving vertakte koolwaterstof - Stap 1

• Zoek de langste onvertakte koolstofketen en tel het aantal C-atomen in deze keten. 
• Zet een nummer bij elk C-atoom. 
• Je kunt de hoofdketen nummeren van links naar rechts en omgekeerd. 
• Je begint met nummeren aan het uiteinde dat het dichtst bij een vertakking zit.

Naamgeving vertakte koolwaterstof - Stap 2

• Geef de langste onvertakte keten de juiste naam. Dit noem je de stamnaam.

Voorbeeld:

• De langste onvertakte keten telt vier C-atomen. 
• Een overtakte keten met 4 C-atomen heet butaan. 
• De naam van de langste onvertakte keten vormt de stam van de naam.

…………butaan

Naamgeving vertakte koolwaterstof - Stap 3

• Kijk welke vertakkingen er aanwezig zijn en geef de vertakkingen de juiste naam. De naam van de vertakking komt voor de stam van de naam.
• Kijk hoe veel vertakkingen er aanwezig zijn, geef dit aan met het juiste telwoord. Het telwoord mono laten we meestal weg.
• Zijn er twee of meer verschillende vertakkingen? Dan houden we alfabetische volgorde aan.

Voorbeeld:

• In een molecuul komt één vertakking voor. De naam van deze vertakking is methyl. De naam van de vertakking komt vóór de stam van de naam. 
• De vertakking is maar één keer aanwezig. De naam van de vertakking kunnen we daarom vooraf laten gaan door het telwoord mono. Dit telwoord laten we echter meestal weg. 

………..methylbutaan

Naamgeving vertakte koolwaterstof - Stap 4

• Kijk aan welk C-atoom uit de hoofdketen de vertakking is gebonden.
• Zet het nummer van het C-atoom waaraan de vertakking is gebonden, vóór de naam van de vertakking (en het eventuele telwoord dat erbij hoort).

Voorbeeld:

• De methylvertakking zit aan het tweede C-atoom van de hoofdketen. 

2 - methylbutaan.

Structuurformule vertakte koolwaterstof 

Het afleiden van een structuurformule vanuit de naamgeving van vertakte koolwaterstoffen gaan we doornemen aan de hand van een voorbeeld.

Voorbeeld 1: Geef de structuurformule van 2,3,3 - trimethylpentaan.

Structuurformule vertakte koolwaterstof - Stap 1

• Kijk eerst naar de uitgaan van de naam. 
• Teken deze keten, laat de H-atomen weg, teken alleen de bindingsstreepjes en zet een nummer bij elk C-atoom.

Voorbeeld:

• Pentaan is de uitgang. Pentaan is een onvertakte keten met 5 C-atomen. 

Structuurformule vertakte koolwaterstof - Stap 2

• Kijk welke vertakkingen het molecuul heeft en op welke plek deze zich bevinden. 
• Teken de vertakking op de aangeven plek.

Voorbeeld:

• Het molecuul heeft 3 methyl vertakkingen (trimethyl). 
• Een vertakking zit aan C-atoom 2 en twee vertakkingen zitten aan C-atoom 3. 

Structuurformule vertakte koolwaterstof - Stap 3

• Vul nu de rest van de lege bindingen aan met H-atomen. De uiteindelijke structuurformule is dan klaar.

Voorbeeld:

Lesplanning

• Herhaling les 2 + huiswerk bespreken
• Vertakte vs onvertakte koolwaterstoffen
• Cyclisch/acyclisch
• Isomeren
• Aan de slag! 

Wanneer noem je een koolwaterstof
cyclisch en wanneer acyclisch?

Cyclische vs acyclische koolwaterstoffen

Cyclische koolwaterstoffen.	Acyclische koolwaterstoffen.
Koolstofatomen liggen in een gesloten ringvorm.	Koolstofatomen liggen in een keten met begin en eindes.
Namen bevat het voorvoegsel cyclo, zoals cyclobutaan, 1,3-dimethylcyclopentaan.	Eenvoudige namen zoals butaan, 2, 4- dimethylpentaan.

Naamgeving cyclische koolwaterstoffen

De naamgeving van cyclische koolwaterstoffen gaan we doornemen aan de hand van een voorbeeld.

Voorbeeld 1: Hoe heet de cyclische koolwaterstof met de onderstaande structuurformule?

Naamgeving cyclische koolwaterstoffen - Stap 1

• Tel het aantal C-atomen in de ring en nummer ze. Begin bij een vertakking en nummer in de richting waarin je de eerst volgende vertakking tegenkomt. 

Naamgeving cyclische koolwaterstoffen - Stap 2

• De naam van de ring is de stam van de naam. 

………………….cyclopentaan. 

Naamgeving cyclische koolwaterstoffen - Stap 3

• Kijk of er nog vertakkingen aan de ringvorm zitten.
• Aan de ring zitten twee methylvertakkingen op de plaatsen 1 en 3.  

De naam van het vertakte cyclo-alkaan is 

1,3-dimethylcyclopentaan.

Benzeen

• Een bijzonder ringverbinding is benzeen (C₆H₆).

• Meestal komt je de zeshoek tegen (rechts op de afbeelding). 
• Elk hoekpunt stelt één C-atoom voor waaraan één H –atoom gebonden is. 

Lesplanning

• Cyclisch/acyclisch
• Isomeren
• Aan de slag! 

Wat zijn isomeren?

Isomeren

• Isomeren zijn moleculen met dezelfde molecuulformule, maar met verschillende structuurformules. 
• Isomeren zijn dus moleculen van verschillende stoffen. 

In welk blok staan twee isomeren? 

En in welk blok staan twee dezelfde moleculen? 

Dezelfde moleculen.

Isomeren.

Isomeren

• Cyclisch/acyclisch
• Isomeren
• Aan de slag! 

Aan de slag!

• Maak opdracht 7 t/m 10 van les 2;
• Maak les 3 - lesopdracht 1.