9. razred · 14–15 godina

Nafta i aromatski ugljikovodici

Cilj lekcije

Objasni da je nafta smjesa i poveži frakcije s tačkama ključanja.
Prepoznaj benzen kao aromatski ugljikovodik.
Razmotri korist i uticaj nafte na okoliš.

Jedna sirovina, više proizvoda

Goriva, dio plastičnih masa i mnoge industrijske sirovine povezuju se s naftom. Nafta je složena smjesa koja sadrži različite ugljikovodike. Nije jedan hemijski spoj i nema jednu jedinstvenu hemijsku formulu.

Razdvajanje prema ključanju

U rafineriji frakciona destilacija razdvaja naftu na frakcije s različitim rasponima tačaka ključanja. Lakše isparljive frakcije izdvajaju se drugačije od onih koje ključaju pri višim temperaturama. Svaka frakcija je i dalje smjesa, a destilacija sama po sebi ne pretvara molekule u nove molekule.

Prsten benzena

Benzen ima molekulsku formulu C₆H₆ i pripada aromatskim ugljikovodicima. Njegova struktura predstavlja se šestočlanim prstenom; pojednostavljeni crteži veza nisu fotografije molekule. Riječ aromatski je naziv hemijske grupe, a ne poziv na mirisanje. Benzen je otrovan i kancerogen, pa ga ovdje proučavamo samo kroz zapise i modele.

Sirovina, frakcija ili spoj?

Izaberi naziv i uporedi njegov hemijski smisao.

Smjesa

Složena prirodna sirovina. Nema jednu formulu.

Istraži interaktivne modele

Predvidi promjenu, isprobaj kontrole i objasni šta primjećuješ. Za sitne oznake izaberi „Uvećaj model“.

Od toplijih do hladnijih zona: frakciona destilacija

Nafta je smjesa. U koloni se odvajaju frakcije prema rasponima tačaka ključanja: dno je toplije, a vrh hladniji. Položaji su shematski; ne prikazuju tačne temperature ni granice industrijskih frakcija.

Istaknuta frakcija

Lakše isparljive frakcije izdvajaju se više u koloni. Svaka frakcija je i dalje smjesa; destilacija sama ne pravi nove molekule.

Predvidi: Koja od ovih frakcija izlazi najbliže vrhu kolone?

Korak po korak

1.Zadatak: odredi maseni udio ugljika u benzenu uz Ar(C) = 12 i Ar(H) = 1.

2.Iz formule C₆H₆ dobivaš Mr = 6 · 12 + 6 · 1 = 78.

3.Dio koji pripada ugljiku iznosi 6 · 12 = 72.

4.w(C) = 72/78 ≈ 0,923, odnosno ≈ 92,3 %.

Tri riješena primjera

Je li benzin čista tvar?

1.Benzin je frakcija nafte s više različitih molekula.

2.Jedan naziv proizvoda ne znači jednu hemijsku formulu.

3.Zato je benzin smjesa, a ne čisti spoj.

Čitanje formule benzena

1.C₆H₆ označava šest atoma C i šest atoma H u jednoj molekuli.

2.Ukupno je 6 + 6 = 12 atoma.

3.Broj molekula nije zapisan indeksom 6.

Posljedica izlijevanja nafte

1.Naftni sloj mijenja uslove na površini vode i šteti organizmima.

2.Prevencija curenja smanjuje nastanak problema.

3.Sanaciju provode stručne službe; učenik prijavljuje uočeno odrasloj osobi bez kontakta s materijalom.

Česte greške

Benzin i benzen nisu dva naziva za istu tvar.
Destilacija razdvaja sastojke; nije isto što i njihovo sagorijevanje.

Provjeri sebe

Izaberi jedan odgovor. Nakon provjere pročitaj objašnjenje.

1. Šta je nafta?

2. Na čemu se zasniva frakciona destilacija?

3. Koja je formula benzena?

4. Kako se benzen obrađuje u ovoj lekciji?

Pokušaj samostalno

Izračunaj Mr benzena uz Ar(C) = 12 i Ar(H) = 1.

Uporedi s rješenjem

Mr(C₆H₆) = 6 · 12 + 6 · 1 = 78. Relativna molekulska masa nema jedinicu; odgovarajuća molarna masa je 78 g/mol.

Veza s kurikulumom KS

Organske tvari: nafta, frakciona destilacija, benzen i procjena uticaja na okoliš. Ishodi: D.9.1, D.9.3, D.9.4. Stranice dokumenta: 16–17.

Službeni predmetni kurikulum Hemija (PDF) · Pregled veze lekcija i kurikuluma

Digitalna vježba pomaže razumijevanju. Praktične vještine mjerenja i izvođenja ogleda provjeravaju se s nastavnikom u školi.