12. Sınıf Kimya · Organik Bileşikler
Hidrokarbonlar
- hidrokarbon
- alkan
- alken
- alkin
- aromatik hidrokarbon
- izomer
- oktan sayısı
Hidrokarbonlar nedir ve alkan, alken, alkin nasıl ayrılır?
Hidrokarbonlar, yalnızca karbon ve hidrojen atomlarından oluşan, organik bileşiklerin en basit ailesidir ve yakıtların, plastiklerin ham maddesidir. Yapısında benzen halkası bulunanlar aromatik, bulunmayanlar alifatik hidrokarbondur. Alifatiklerden yalnızca tekli bağ içeren alkanlar doymuştur ve genel formülleri CnH2n+2'dir. İkili bağ içeren alkenler CnH2n, üçlü bağ içeren alkinler CnH2n-2 genel formülüne sahiptir ve doymamıştır. IUPAC adlandırmasında en uzun zincir seçilir, sonuna -an, -en ya da -in eki gelir. Aynı molekül formülüne sahip ama yapısı farklı maddelere izomer denir; C4H10'un n-bütan ve izobütan olmak üzere iki yapı izomeri vardır. Alkanlar yanar: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Alken ve alkinler katılma tepkimesi verir. En basit aromatik bileşik benzendir (C6H6). Oktan sayısı benzinin vuruntuya karşı direncidir; izooktan 100, n-heptan 0 kabul edilir ve dallanmış zincirli yakıtların oktan sayısı daha yüksektir.
Hidrokarbonlar: konu anlatımı ve özeti
Yalnızca karbon ve hidrojenden oluşan hidrokarbonlar, organik bileşiklerin en basit ailesidir ve yakıtların, plastiklerin ham maddesidir. Bu konu hidrokarbonları sınıflandırmayı, adlandırmayı ve temel özelliklerini anlatıyor.
- Benzen halkası içerenler aromatik, içermeyenler alifatiktir. Alifatiklerden yalnızca tekli bağ içerenler doymuş (alkanlar), ikili ya da üçlü bağ içerenler doymamıştır (alkenler, alkinler).
- Alkanlar CnH2n+2 (C atomları sp³), alkenler CnH2n (C=C, sp²), alkinler CnH2n-2 (C≡C, sp) genel formülüne sahiptir.
- IUPAC adlandırmada en uzun zincir seçilir, dallar ya da çoklu bağ en küçük numarayı alacak şekilde numaralanır; sonuna -an, -en ya da -in eki gelir.
- Aynı molekül formülüne sahip ama yapısı farklı maddelere izomer denir. C4H10'un n-bütan ve izobütan olmak üzere iki yapı izomeri vardır. Bazı alkenlerde cis-trans (geometrik) izomerliği görülür.
C₄H₁₀ yapı izomerleri: düz zincirli n-bütan ve dallanmış zincirli izobütan - Alkanlar az etkindir; yanarlar: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Alken ve alkinler katılma tepkimesi verir: C2H4 + H2 → C2H6.
- En basit aromatik bileşik benzendir (C6H6).
- Oktan sayısı, benzinin vuruntuya karşı direncidir. İzooktan 100, n-heptan 0 kabul edilir; dallanmış zincirli yakıtların oktan sayısı daha yüksektir.
Unutma: Cis-trans izomerliği için çift bağın her iki karbonuna da iki farklı grup bağlı olmalıdır; bir karbonda iki aynı grup varsa geometrik izomer yoktur.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Bir hidrokarbonu adlandırırken dört adım izle:
- Çoklu bağ varsa onu içeren, yoksa en uzun karbon zincirini bul.
- Zinciri, çoklu bağ ya da dallar en küçük numarayı alacak uçtan numaralandır.
- Dalların yerini ve adını yaz (metil, etil).
- Zincirin adını uygun ekle bitir: tekli bağ -an, ikili -en, üçlü -in.
Formüle bakarak türü tahmin edebilirsin: C₃H₈ CnH2n+2'ye uyduğu için alkan (propan), C₃H₆ ise CnH2n'ye uyduğu için alkendir (propen).
Günlük hayattan: Tüplerde kullanılan LPG, çoğunlukla propan ve bütandan oluşur; ikisi de alkan ailesindendir.
Sık yapılan hata: Kâğıtta düz yazılan zinciri en uzun zincir sanmak. Doğrusu: En uzun zincir köşelerden ve dallardan dönerek de ilerleyebilir; bütün yolları say.
Derinleş
Benzin pompalarında 95 ve 97 gibi oktan sayıları yazar. Oktan sayısının ne anlama geldiğini ve motorun çalışmasıyla ilişkisini fizik bilginden de yararlanarak araştır. Gerekmediği hâlde yüksek oktanlı yakıt almanın sürücüye ve çevreye etkisini değerlendir. Bulgularını bir sürücüye bilgi veren kısa bir broşüre dönüştür.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
KİM.12.2.4Organik bileşiklerin gösterimi için kullanılan farklı formüllere ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
- b) Organik bileşiklerin yapı formüllerine ilişkin genelleme yapar.
KİM.12.2.5Hidrokarbonları sınıflandırabilme
- a) Hidrokarbonların sınıflandırılmasına ilişkin ölçütler (tek, çift ya da üçlü bağların varlığı, halkalı yapıların bulunması veya benzen halkasını içerip içermediği) belirler.
- b) Belirlediği ölçütler doğrultusunda hidrokarbonları alifatik ve aromatik olarak ayrıştırır.
- c) Alifatik hidrokarbonları gruplandırır.
KİM.12.2.6Alifatik hidrokarbonların sistematik adlandırılmasına ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme
- a) Alifatik hidrokarbonların sistematik adlandırılmasına ilişkin örüntü bulur.
- b) Alifatik hidrokarbonların IUPAC sistemine göre adlandırılmasına ilişkin genelleme yapar.
KİM.12.2.7Alifatik hidrokarbonların izomerliklerini sınıflandırabilme
- a) Alifatik hidrokarbonların izomerliklerinin sınıflandırılmasına ilişkin ölçütler (ana zincire bağlı grupların konumu, açık zincir veya halkalı yapı, ikili bağ yapmış karbon atomlarına bağlı grupların konumları ve pi bağının konumu) belirler.
- b) Belirlediği ölçütler doğrultusunda alifatik hidrokarbonların izomerliklerini ayrıştırır.
KİM.12.2.8Alifatik hidrokarbonların fiziksel ve kimyasal özelliklerini karşılaştırabilme
- b) Alifatik hidrokarbonların benzer fiziksel (kaynama noktası ve buhar basıncı) ve kimyasal (yanma, katılma, polimerleşme) özelliklerini listeler.
Bu konuda neler var?
- Hidrokarbonların Sınıflandırılması
- Alkanlar
- Alkanların Özellikleri
- Yapısal İzomerlik ve Çeşitleri
- Alkenler
- Alkenlerin Özellikleri
- Alkenlerde Geometrik İzomeri
- Alkinler
- Alkinlerin Özellikleri
- Aromatik Hidrokarbonlar
- Benzinde Oktan Sayısı
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Zeynep, laboratuvardaki üç gaz tüpünün etiketlerini inceliyor: etilen C₂H₄, propen C₃H₆ ve 1-büten C₄H₈. Üç bileşiğin de molekülünde bir tane C=C ikili bağı bulunuyor ve halka yapısı yok. Zeynep bu sınıfın karbon sayısı n olan herhangi bir üyesini tek bir formülle göstermek istiyor. Zeynep'in yazması gereken genel formül hangisidir?
- A) CₙH₂ₙ₊₂
- B) CₙH₂ₙ₋₂
- C) CₙH₂ₙ₋₆
- D) CₙH₂ₙ₊₁
- E) CₙH₂ₙ
Cevabı göster
Doğru cevap: E) CₙH₂ₙ
Bir C=C bağı içeren halkasız hidrokarbonlar (alkenler) CₙH₂ₙ formülüne uyar; verilen üç bileşikte de H sayısı C sayısının iki katıdır. CₙH₂ₙ₊₂ seçeneği alkanların formülüdür; ikili bağ iki H eksikliği yarattığı için alkenlere uymaz.
Kolay
2Defne, evdeki ürünlerin etiketlerinden şu formülleri not ediyor: çakmak gazındaki bütan C₄H₁₀, sofra şekeri C₁₂H₂₂O₁₁, kolonyadaki etanol C₂H₅OH ve mum yapımında kullanılan parafinin bir bileşeni C₂₅H₅₂. Defne bu maddeleri yapılarındaki elementlere göre iki gruba ayırıyor. Bütan ile parafin bileşeninin birlikte yer aldığı grup hangi bileşik sınıfıdır?
- A) Karbonhidrat
- B) Alkol
- C) Hidrokarbon
- D) Heteroatomlu bileşik
- E) Karboksilik asit
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Hidrokarbon
Bütan ve parafin bileşeni yalnızca C ve H atomlarından oluştuğu için hidrokarbondur. Adındaki benzerlik yüzünden karbonhidrat seçeneği çekici gelebilir; ancak şeker gibi karbonhidratlar C ve H'nin yanında O da içerir.
Kolay
3Bir yapıştırıcı tüpünün üzerinde 'aromatik hidrokarbon içerir, kapalı alanda kullanmayınız' uyarısı var. Kimya öğretmeni, aromatik hidrokarbonların hepsinde altı karbonlu, düzlemsel ve elektronları halka boyunca dağılmış özel bir halka bulunduğunu söylüyor. Bu sınıfın en basit üyesi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Benzen
- B) Siklohekzan
- C) Metan
- D) Etin
- E) Propen
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Benzen
Aromatik hidrokarbonların temel yapısı benzen halkasıdır ve sınıfın en basit üyesi benzendir (C₆H₆). Siklohekzan da altı karbonlu bir halkadır ama yalnızca tekli bağ içerir, elektronları halkaya dağılmış değildir; bu yüzden aromatik sayılmaz.
Kolay
4Burak, akaryakıt istasyonundaki pompaların üzerinde '95' ve '97' sayılarını görüyor. Babasının aracının kullanım kılavuzunda, motorda yakıtın erken tutuşmasından kaynaklanan vuruntuyu önlemek için en az 95 değerli benzin kullanılması öneriliyor. Pompalardaki bu sayılar benzinin hangi özelliğini gösterir?
- A) Kaynama noktası
- B) Yoğunluğu
- C) Isıl değeri
- D) Kükürt oranı
- E) Oktan sayısı
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Oktan sayısı
Pompadaki sayı oktan sayısıdır; benzinin vuruntuya karşı direncini gösterir ve izooktan 100, n-heptan 0 kabul edilerek belirlenir. Isıl değer seçeneği çekici olabilir; ancak yüksek oktanlı benzin daha fazla enerji vermez, yalnızca sıkıştırıldığında erken tutuşmaya daha dayanıklıdır.
Kolay
5Mangal tüpündeki propan şu denkleme göre yanar: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O Tüpten 2 mol propan tamamen yandığında kaç mol CO₂ oluşur?
- A) 3
- B) 6
- C) 4
- D) 8
- E) 10
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 6
Denkleme göre 1 mol propandan 3 mol CO₂ oluştuğu için 2 mol propandan 6 mol CO₂ oluşur. 8 mol, oluşan suyun mol sayısıdır.
Kolay
6Margarin üretimindeki işlemlere benzer bir deneyde eten, katalizör eşliğinde hidrojenle tepkimeye sokuluyor: C₂H₄ + H₂ → C₂H₆ Bu tepkime hangi türdedir?
- A) Katılma
- B) Yanma
- C) Yer değiştirme
- D) Ayrışma
- E) Nötralleşme
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Katılma
Çift bağdaki pi bağı kırılır ve iki H atomu karbonlara eklenir; bu bir katılma tepkimesidir. Yanma için oksijenle tepkime ve CO₂, H₂O oluşumu gerekir.
Kolay
7Bir öğrenci, çakmak gazındaki bütan molekülünün modelini kuruyor. Moleküldeki her karbon atomu dört tekli bağ yapıyor. Bütandaki karbon atomlarının hibritleşme türü hangisidir?
- A) sp²
- B) sp
- C) sp³
- D) s
- E) p
Cevabı göster
Doğru cevap: C) sp³
Dört tekli bağ yapan karbon atomları sp³ hibritleşmesi yapar; alkanlarda tüm karbonlar sp³'tür. sp² hibritleşmesi ikili bağ yapan karbonlarda görülür.
Kolay
8Mum yapımında kullanılan parafin, yalnızca C−C ve C−H tekli bağları içeren uzun zincirli hidrokarbonlardan oluşur; yapısında halka bulunmaz. Parafindeki hidrokarbonlar hangi sınıftadır?
- A) Alifatik doymamış hidrokarbon (alken)
- B) Alifatik doymuş hidrokarbon (alkan)
- C) Alifatik doymamış hidrokarbon (alkin)
- D) Aromatik hidrokarbon
- E) Halkalı doymamış hidrokarbon
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Alifatik doymuş hidrokarbon (alkan)
Yalnız tekli bağ içeren, benzen halkası taşımayan hidrokarbonlar alifatik ve doymuştur, yani alkandır. Alken ve alkinler ikili ya da üçlü bağ içerdiği için doymamıştır.
Kolay
9Market poşetlerinin yapıldığı polietilen, çok sayıda eten (CH₂=CH₂) molekülünün uygun koşullarda birbirine bağlanmasıyla üretilir. Etenin bu özelliği hangi tepkime türüyle ilgilidir?
- A) Polimerleşme
- B) Yanma
- C) Esterleşme
- D) Nötralleşme
- E) Hidroliz
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Polimerleşme
Küçük moleküllerin (monomerlerin) çok sayıda birleşerek büyük molekül oluşturmasına polimerleşme denir; çift bağ içeren alkenler bu tepkimeyi verebilir. Yanma ise oksijenle CO₂ ve su oluşturan tepkimedir.
Kolay
10Bir öğrenci düz zincirli ilk beş alkanın kaynama noktalarını karşılaştırıyor: metan, etan, propan, bütan ve pentan. Bu alkanlardan hangisinin kaynama noktası en yüksektir?
- A) Metan (CH₄)
- B) Pentan (C₅H₁₂)
- C) Etan (C₂H₆)
- D) Propan (C₃H₈)
- E) Bütan (C₄H₁₀)
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Pentan (C₅H₁₂)
Düz zincirli alkanlarda karbon sayısı ve mol kütlesi arttıkça moleküller arası çekim artar, kaynama noktası yükselir. En küçük molekül olan metanın kaynama noktası en düşüktür.
Kolay
11Bir öğrenci HC≡C−CH₂−CH₃ yapısındaki gazın etiketini hazırlıyor. Zinciri üçlü bağa en yakın uçtan numaralandırıyor. Bu bileşiğin IUPAC adı hangisidir?
- A) 2-bütin
- B) 1-büten
- C) 1-bütin
- D) bütan
- E) 1-propin
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 1-bütin
Ana zincir 4 karbonludur, üçlü bağ 1. karbondan başlar ve alkinler -in ekiyle adlandırılır. 1-büten adı ikili bağ içeren bir bileşiğe aittir.
Kolay
12Benzinin bileşenlerinden biri olan oktan, 8 karbonlu düz zincirli doymuş bir hidrokarbondur. Oktanın molekül formülü hangisidir?
- A) C₈H₁₆
- B) C₈H₁₄
- C) C₈H₈
- D) C₈H₁₈
- E) C₈H₂₀
Cevabı göster
Doğru cevap: D) C₈H₁₈
Alkanların genel formülü CnH2n+2'dir; n = 8 için H sayısı 18 olur. C₈H₁₆ bir ikili bağ içeren alkenin formülüdür.
Kolay
13Bir öğrenci 2-büten molekülünün iki farklı modelini kuruyor. Birinci modelde iki CH₃ grubu ikili bağın aynı tarafında, ikinci modelde zıt taraflarında yer alıyor. Birinci model hangi izomere aittir?
- A) trans-2-büten
- B) cis-2-büten
- C) 1-büten
- D) 2-metilpropen
- E) bütan
Cevabı göster
Doğru cevap: B) cis-2-büten
Aynı gruplar çift bağın aynı tarafında ise cis, zıt taraflarında ise trans izomeri oluşur. 1-büten ve 2-metilpropen farklı yapılardır, cis-trans ilişkisi göstermez.
Kolay
14Çakmak gazında bulunan n-bütan ile izobütanın ikisinin de molekül formülü C₄H₁₀'dur. n-bütan düz zincirli, izobütan ise dallanmış zincirlidir ve kaynama noktaları farklıdır. Bu iki madde arasındaki ilişki hangisidir?
- A) Aynı maddedirler.
- B) Geometrik (cis-trans) izomerdirler.
- C) Homolog seri üyeleridir.
- D) Yapı izomeridirler.
- E) Fonksiyonel grup izomeridirler.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Yapı izomeridirler.
Molekül formülü aynı, yapısı farklı maddeler izomerdir; burada fark zincirin dallanmasından kaynaklanan yapı izomerliğidir. Cis-trans izomerliği yalnızca çift bağ çevresindeki grupların konumuyla ilgilidir.
Kolay
15Bir öğrenci altı karbonlu dört hidrokarbonun yapısını inceliyor: biri yalnızca tekli bağlı düz zincir, biri halkalı ve yalnızca tekli bağlı, biri bir ikili bağlı düz zincir, biri de benzen halkasıdır. Bunlardan hangisi aromatik hidrokarbon sınıfındadır?
- A) Benzen (C₆H₆)
- B) Hekzan (C₆H₁₄)
- C) Siklohekzan (C₆H₁₂)
- D) 1-hekzen (C₆H₁₂)
- E) 1-hekzin (C₆H₁₀)
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Benzen (C₆H₆)
Benzen halkası içeren hidrokarbonlar aromatiktir; en basit aromatik bileşik benzendir. Siklohekzan halkalı olsa da benzen halkası içermediği için alifatiktir.
Kolay
16Bir laboratuvar tüpündeki gazın formülü C₄H₆'dır. Gaz düz zincirli bir hidrokarbondur ve molekülünde bir tane üçlü bağ vardır. Bu gazın ait olduğu sınıfın genel formülü hangisidir?
- A) CnH2n+2
- B) CnH2n
- C) CnH2n+1
- D) CnHn
- E) CnH2n−2
Cevabı göster
Doğru cevap: E) CnH2n−2
Bir üçlü bağ içeren düz zincirli hidrokarbonlar alkindir ve genel formülleri CnH2n−2'dir; n = 4 için C₄H₆ bulunur. CnH2n alkenlere aittir.
Kolay
17Alkanlardan bir hidrojen atomunun ayrılmasıyla oluşan gruplara alkil denir; alkiller, türedikleri alkanın adındaki -an eki yerine -il eki getirilerek adlandırılır. Bir öğrenci, beş karbonlu düz zincirli alkan olan pentandan (C₅H₁₂) türeyen alkil grubunu defterine yazacak. Bu alkil grubunun formülü ve adı hangisidir?
- A) C₅H₁₁, pentil
- B) C₅H₁₂, pentil
- C) C₅H₁₀, penten
- D) C₅H₁₃, pentil
- E) C₄H₉, bütil
Cevabı göster
Doğru cevap: A) C₅H₁₁, pentil
Alkil grupları CnH2n+1 genel formülüne uyar; türedikleri alkandan bir hidrojen eksiktir. Pentandan (C₅H₁₂) bir H ayrılınca C₅H₁₁ kalır ve -an eki yerine -il getirilerek pentil adını alır. C₅H₁₂ pentanın kendisidir; C₅H₁₀ iki hidrojen eksik bir yapıdır ve penten bir alkendir; C₅H₁₃ karbonun dört bağ yapma kuralına uymaz; C₄H₉ dört karbonlu bütil grubudur.
Kolay
18Çakmak gazının bileşenlerinden izobütanın yapı formülü CH₃−CH(CH₃)−CH₃ şeklindedir. Bir öğrenci bu moleküldeki karbon atomlarını, bağlı oldukları karbon atomu sayısına göre primer, sekonder ve tersiyer olarak sınıflandırıyor. İzobütan molekülünün ortasındaki karbon atomu hangi sınıftadır ve bunun nedeni nedir?
- A) Primer; çünkü yalnızca bir hidrojen atomuna bağlıdır.
- B) Sekonder; çünkü iki karbon atomuna bağlıdır.
- C) Tersiyer; çünkü üç karbon atomuna bağlıdır.
- D) Tersiyer; çünkü üç hidrojen atomuna bağlıdır.
- E) Sekonder; çünkü zincirde ikinci sırada yer alır.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Tersiyer; çünkü üç karbon atomuna bağlıdır.
Bir karbon atomu, bağlı olduğu karbon atomu sayısına göre sınıflandırılır: bir karbona bağlıysa primer, iki karbona bağlıysa sekonder, üç karbona bağlıysa tersiyerdir. İzobütanın ortasındaki karbon üç CH₃ grubunun karbonuna bağlıdır, bu nedenle tersiyerdir; uçlardaki üç karbon ise primerdir. Sınıflandırmada bağlı hidrojen sayısına ya da karbonun zincirdeki sırasına bakılmaz; ortadaki karbona yalnızca bir hidrojen bağlıdır.
Orta
19Bir öğrenci grubu, turuncu renkli bromlu suyun bulunduğu tüplerden ayrı ayrı gaz geçiriyor. Denenen gazlar metan (CH₄), etan (C₂H₆), asetilen (C₂H₂), propan (C₃H₈) ve bütandır (C₄H₁₀). Gazlardan yalnızca biri bromlu suyun rengini kısa sürede gideriyor. Bromlu suyun rengini gideren gaz hangisidir?
- A) C₂H₂
- B) CH₄
- C) C₂H₆
- D) C₃H₈
- E) C₄H₁₀
Cevabı göster
Doğru cevap: A) C₂H₂
Bromlu suyun rengini, pi bağına brom katılabilen doymamış hidrokarbonlar giderir; C₂H₂ (asetilen) C≡C üçlü bağı taşır. Karbon sayısı en büyük olan bütanı seçmek yanlıştır; bütan dahil diğer gazlar CₙH₂ₙ₊₂ formüllü doymuş alkanlardır ve katılma tepkimesi vermez.
Orta
20Kaynak işlerinde kullanılan bir gaz karışımında propin (CH≡C−CH₃) bulunuyor. Bir araştırma laboratuvarında 1 mol propin nikel katalizör eşliğinde hidrojenle tepkimeye sokuluyor; ürün bromlu suyun rengini artık hiç gidermeyene kadar H₂ eklenmeye devam ediliyor. Bu süreçte toplam kaç mol H₂ harcanır?
- A) 0,5
- B) 1
- C) 2
- D) 3
- E) 4
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 2
Bromlu suyun rengi giderilmiyorsa ürün tamamen doymuştur (propan, C₃H₈); üçlü bağdaki iki pi bağının her birine 1 mol H₂ katıldığından 2 mol H₂ harcanır. 1 mol seçeneği yalnızca bir pi bağını hesaba katar; bu durumda propen oluşur ve propen bromlu suyun rengini hâlâ giderir.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.