Презентація. Горіння вуглеводнів.

Тема заняття. Горіння вуглеводнів.

План заняття.1. Повторення навчальної інформації за § 28. «Поняття про полімери. Поліетилен». Підручник з Хімії. 9 клас. Григорович - Нова програма. https://uahistory.co/pidruchniki/grygorovich-chemistry-9-class-2017/36.php Тести. Тренувальні вправи. https://learningapps.org/8911163 тренувальна вправа поліетиленhttps://learningapps.org/17414069 поліетилен, знайти пару застосування та використанняhttps://learningapps.org/25761514 вікторина2. Ознайомлення з навчальною інформацією за § 22. «Горіння вуглеводнів». Хімія. 9 клас. Попель. https://uahistory.co/pidruchniki/popel-chemistry-9-class-2017/24.php 3. Ознайомлення з умовами домашнього завдання. Домашнє завдання.1. Повторити навчальну інформацію за § 28. «Поняття про полімери. Поліетилен». Підручник з Хімії. 9 клас. Григорович - Нова програма. https://uahistory.co/pidruchniki/grygorovich-chemistry-9-class-2017/36.php 2. Вивчити навчальну інформацію за § 22. «Горіння вуглеводнів». Хімія. 9 клас. Попель. https://uahistory.co/pidruchniki/popel-chemistry-9-class-2017/24.php 3. Виконати письмові завдання домашньої роботи.

Вуглеводні, як і більшість органічних сполук, є горючими речовинами. Продукти горіння вуглеводнів за достатнього доступу повітря - вуглекислий газ і водяна пара. Горіння вуглеводнів відбувається повсякчас. У газовій плиті на кухні горить природний газ, головний складник якого - метан. Багато автомобілістів надають перевагу машинам, які працюють на метані або пропан-бутановій суміші. Проте лишається чимало прихильників автомобілів з бензиновим двигуном. У ньому згоряє бензин - природна або штучно одержана суміш вуглеводнів, у молекулах яких від чотирьох до дванадцяти атомів Карбону. Природний газ - блакитне паливо. 2. Цей автомобіль працює на газовому пальному. 3. Перші у світі автомобілі з бензиновим двигуном сконструювали Готліб Вільгельм Даймлер і Карл Бенц

Реактивне паливо, горючий компонент рідкого ракетного палива, пальне для побутових нагрівальних і освітлювальних приладів, апаратів для різання металів, основне паливо для проведення фаєр-шоу - це суміш вуглеводнів, у молекулах яких від дев’яти до шістнадцяти атомів Карбону. Її назва - гас (керосин). 1. Фаєрбризинг - найнебезпечніший і найшкідливіший вид фаєр-шоу. Ян Зег (2) та Ігнасій Лукасевич (3) - винахідники гасу та першої гасової лампи. Горіння парафіну, мазуту тощо - це горіння сумішей вуглеводнів. У туризмі, мисливстві, рибальстві, на дачі використовують пропанові та пропан-бутанові пальники для побутових потреб. Горіння пропану або бутану в кулінарному пальнику дає змогу кухарям і кухаркам творити справжні дива. Фломбер - багатофункціональний пристрій для приготування різноманітних страв

Бензин, гас і багато інших вуглеводнів, що горять, неможливо загасити водою. Ці речовини з водою не змішуються й мають доволі високі температури горіння. Суміші вуглеводнів з повітрям є вибухонебезпечними. Оскільки вуглеводні - горючі речовини, то під час їх застосування слід дотримуватися певних правил. Потрібно користуватися лише справними газовими приладами, балонами і періодично провітрювати приміщення, де вони розташовані. Не можна залишати без нагляду плиту чи опалювальний прилад, у яких горить газ. Забороняється ставити поблизу газової плити посудини з горючими рідинами, легкозаймисті предмети. Якщо ви відчули запах газу, негайно перекрийте кран на газопроводі та добре провітріть приміщення. У цей час не можна запалювати сірники, вмикати світло та електроприлади, бо іскра може спричинити вибух газоповітряної суміші. Горіння вуглеводнів може бути контрольованим або неконтрольованим. Неконтрольоване згоряння вуглеводнів часто супроводжуєтеся вибухом, який є окремим випадком горіння, що протікає миттєво з короткочасним виділенням значної кількості теплоти та світла. Це в будь-якому разі небезпечно. Контрольоване згоряння сумішей вуглеводнів (наприклад, бензину, природного газу) використовують у двигунах внутрішнього згоряння автомобілів, тракторів, мотоциклів та іншої техніки.

Суміші метану з повітрям (або киснем) є небезпечними. Достатньо іскри, щоб стався вибух. Тому потрібно бути дуже обережними, користуючись природним газом у побуті. Вибухи сумішей метану з повітрям, незважаючи на запобіжні заходи, час від часу трапляються у вугільних шахтах. Вони становлять загрозу життю шахтарів. Горіння вуглеводнів є цінним джерелом теплової енергії, проте супроводжується виділенням речовин, що негативно впливають на здоров'я людини і стан довкілля. Спалювання вуглеводнів є негативним екологічним чинником з декількох причин. По-перше, на спалювання вуглеводнів (у двигунах машин, тракторів, літаків, у побуті тощо) витрачається багато кисню. На фоні скорочення лісових масивів з'являється певний ризик розвитку в майбутньому нестачі кисню на Землі. По-друге, під час горіння завжди утворюються побічні речовини - продукти неповного окиснення - серед яких чимало шкідливих для організмів речовин. По-третє, при горінні досить часто з'являється дим. Його компоненти подразнюють слизові оболонки носа й ротової порожнини, а наявний у ньому чадний газ блокує здатність червоних кров'яних тілець транспортувати кисень.

Горіння, таку назву має складний фізико-хімічний процес, основу якого становить швидка окисно-відновна реакція, що супроводжується інтенсивним виділенням у навколишнє середовище теплової й світлової енергії. Усі вуглеводні, незалежно від їхнього агрегатного стану, горять. Розрізняють повне й неповне горіння речовин, у тому числі й вуглеводнів. Горіння - це екзотермічна реакція, є спільною властивістю всіх вуглеводнів. Вуглекислий газ і вода - продукти повного окиснення вуглеводнів. Дослідним шляхом можно визначити що продуктами горіння вуглеводнів є насправді вода й вуглекислий газ. На підставці розмістити стакан з вапняною водою та свічку, виготовлену з парафіну - суміші твердих насичених вуглеводнів, до складу молекул яких входить від 18 до 40 атомів Карбону. Запалити свічку й відразу ж накрити її скляним ковпаком (можна скористатися 2-3-літровою скляною банкою), який щільно прилягає до підставки. Після того як весь кисень, що був під ковпаком чи в банці, витратиться, свічка згасне. За час проведення досліду вапняна вода помутніє, що є доказом наявності серед продуктів реакції вуглекислого газу, а на стінках посудини з'являться краплі води

Виявити продукти реакції горіння вуглеводнів можна за допомогою досліду, зображеного на малюнку. Зміна білого кольору безводного купрум(ІІ) сульфату на блакитний свідчить про утворення при горінні метану водяної пари, яка взаємодіє із сіллю (продукт цієї реакції - мідний купорос). Помутніння вапняної води спричиняє нерозчинний кальцій карбонат, що утворюється під час реакції вуглекислого газу з розчином кальцій гідроксиду. Купрум(ІІ) сульфат пентагідрат (а) і безводна сіль купрум(ІІ) сульфат (б)

Серед вуглеводнів розрізняють легкозаймисті й горючі. До легкозаймистих належить бензин - суміш рідких алканів із вмістом атомів Карбону в молекулах від 5 до 11 атомів. До горючих вуглеводнів належить мазут із вмістом атомів Карбону в молекулах понад 20 атомів. Метан горить у повітрі блакитним полум’ям. Якщо повітря (кисню) недостатньо, то при горінні метану може утворюватися чадний газ або вуглець: Про нестачу кисню під час горіння метану може свідчити збільшення яскравості полум'я (воно стає жовтим завдяки розжареним дрібним часточкам вуглецю) або поява кіптяви1 на поверхні предмета (каструлі, чайника), який перебуває в полум’ї. Кіптява, або сажа, - речовина, яка майже повністю складається з атомів Карбону. Горіння метану: а - в газовому пальнику; б - в побутовій плиті

Зі зростанням молекулярної маси вуглеводнів полум'я стає більш яскравим. Парафінова свічка, на відміну від природного газу, горить яскраво-жовтим полум’ям. Такий колір зумовлений світінням розжарених часточок вуглецю1; ці часточки швидко згоряють. Якщо в полум'я свічки внести порцелянову чашку, обмеживши цим доступ повітря, то на поверхні чашки з'явиться кіптява. Горіння парафінової свічки: а - за звичайних умов; б - за нестачі повітря. Етилен і ацетилен горять на повітрі яскравішим полум'ям, ніж метан. Горіння ацетилену. При горінні ацетилену в чистому кисні температура сягає майже 3000 °С. Суміші цього газу, а також інших вуглеводнів з повітрям або киснем вибухонебезпечні.

Етен (етилен), так само як і насичені вуглеводні, горить на повітрі з утворенням карбон(ІV) оксиду й води. На повітрі горить яскравим сліпучим полум’ям. Термохімічне рівняння реакції показує, що процес горіння є екзотермічним: С2 Н4(г) + 3 О2(г) → 2 СО2(г) + 2 Н2 О(г); ΔΗ = -1411,3 к. Дж. Етин (ацетилен) на повітрі горить яскравим кіптявим полум’ям. Кіптявість полум’я зумовлена утворенням сажі. Масова частка Карбону в ацетилені: Масова частка Карбону в ацетилені дуже висока, під час його горіння значна частина атомів Карбону не встигає повністю окиснитись до вуглекислого газу і виділяється у вигляді сажі (кіптяви): У чистому кисні ацетилен горить сліпучо-яскравим полум’ям з виділенням величезної кількості теплоти: Різання металу з використанням ацетиленового пальника2 С2 Н2(г) + 5 О2(г) → 4 СО2(г) + 2 Н2 О(г); ΔΗ = -2610 к. Дж

Допишіть хімічні рівняння:а) С3 Н8 + ... О2 (надлишок) → ... ; б) ... (гомолог метану) + ... О2 → 5 СО2 + ... H2 OЯка кількість речовини води утворюється в результаті згоряння 7,2 г пентану?Дано m(C5 H12) = 7.2г. n= m/M m=n*MO2 Mr(H2 O) = 1*2 +16 = 18; Mr = M численно n(H2 O)? Mr(C5 H12) = 12*5 +1*12 = 72 7.2г. хг.(хмоль) C5 H12 + 8 O2 = 5 CO2 + 6 H2 O 7.2г. - хг. 1моль 6моль 72г. - 108г. 72г/моль 18г/моль 72* х = 7.2 * 108 72г. 108г. 72х = 10.8(г) х = 777.6 / 72 = 10.8 (m(H2 O))n(H2 O) = 10.8г. / 18г/моль = 0.6моль. Відповідь: n(H2 O) = 0.6 моль

Підсумки1. Насичені й ненасичені вуглеводні належать до горючих речовин.2. Продуктами горіння вуглеводнів за умов достатньої кількості кисню є карбон(IV) оксид і вода.3. Усі реакції горіння є екзотермічними реакціями.4. Реакції горіння мають важливе практичне значення. Чималу частину вуглеводнів використовують як паливо саме завдяки реакції горіння.5. При використанні легкозаймистих вуглеводнів важливо дотримуватися правил поводження з ними й бути дуже обережними.6. Горіння вуглеводнів є цінним джерелом теплової енергії, проте супроводжується виділенням речовин, що негативно впливають на здоров'я людини і стан довкілля.