Chemie · Klasse 11 · Kapitel

Bau und Ordnung organischer Stoffe

Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
Merken kommt ins Heft
Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
Üben selbst rechnen
Achtung typischer Fehler
Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich stelle organische Verbindungen mit Verhältnis-, Summen-, Halb- und Strukturformel dar.

MerkenFormelarten

Jedes Kohlenstoffatom bildet vier Bindungen.

Die Summenformel zählt Atome, die Strukturformel zeigt jede Bindung.

BeispielFormelarten organischer Verbindungen

Glucose hat die Summenformel C₆H₁₂O₆. Wie lautet ihre Verhältnisformel?

Schritt für Schritt

Das Atomverhältnis ist 6 : 12 : 6.
Alle Zahlen lassen sich durch 6 teilen.
Es ergibt sich 1 : 2 : 1, also CH₂O.

Das Atomverhältnis ist 6 : 12 : 6.
Alle Zahlen lassen sich durch 6 teilen.
Es ergibt sich 1 : 2 : 1, also CH₂O.

Ergebnis:

CH₂O

AchtungVerhältnisformel und Summenformel gleichgesetzt

So nicht

Die Verhältnisformel von Glucose ist C₆H₁₂O₆, oder C₄H₁₂O₂ für C₂H₆O.

So richtig

Die Verhältnisformel ist das kleinste ganzzahlige Verhältnis, CH₂O. Die Summenformel folgt mit der molaren Masse: 180 : 30 = 6, also C₆H₁₂O₆.

Bestimme den größten gemeinsamen Teiler der Zahlen und berechne dann den Faktor aus der molaren Masse.

ÜbenJetzt du

○1
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alkin mit 3 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung?
So fängst du an:
Das Alkin folgt der Regel CₙH₂ₙ₋₂.
Lösung zeigen
1. Das Alkin folgt der Regel CₙH₂ₙ₋₂.
2. Bei n = 3 ist der Wasserstoffindex 4.
3. Die Summenformel lautet C₃H₄.
Ergebnis:
C₃H₄
●2
Was lässt sich aus der Summenformel C₄H₁₀ allein ablesen?
Lösung zeigen
1. Die Summenformel gibt Atomsorten und ihre Anzahl an.
2. Hier sind es vier Kohlenstoff- und zehn Wasserstoffatome.
3. Wie sie verbunden sind, steht nicht in der Formel.
Ergebnis:
Die Zahl der Kohlenstoff- und Wasserstoffatome im Molekül
★3
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alkin mit 4 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung?
Lösung zeigen
1. Das Alkin folgt der Regel CₙH₂ₙ₋₂.
2. Bei n = 4 ist der Wasserstoffindex 6.
3. Die Summenformel lautet C₄H₆.
Ergebnis:
C₄H₆

2Ich benenne Alkane, Alkene und Alkine nach den internationalen Regeln.

MerkenNomenklatur

Der Stamm nennt die Kettenlänge, die Endung die Bindung: -an, -en, -in.

Gezählt wird so, dass die Nummer klein bleibt.

BeispielBenennung von Alkanen, Alkenen und Alkinen

Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 7 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoffatom?

Schritt für Schritt

Der Stamm für 7 Kohlenstoffatome lautet hept.
Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
Der Name lautet Hept-1-en.

Der Stamm für 7 Kohlenstoffatome lautet hept.
Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
Der Name lautet Hept-1-en.

Ergebnis:

Hept-1-en

AchtungHauptkette oder Zählrichtung falsch gewählt

So nicht

Bestimme: Wie heißt CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ richtig → 3-Methylbutan

So richtig

Bestimme: Wie heißt CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ richtig → 2-Methylbutan

Suche die längste Kette und zähle von beiden Enden. Wähle die kleinere Nummer.

ÜbenJetzt du

○4
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 8 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoffatom?
So fängst du an:
Der Stamm für 8 Kohlenstoffatome lautet oct.
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 8 Kohlenstoffatome lautet oct.
2. Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
3. Der Name lautet Oct-1-en.
Ergebnis:
Oct-1-en
●5
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 7 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 7 Kohlenstoffatome lautet hept.
2. Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
3. Der Name lautet Heptan.
Ergebnis:
Heptan
★6
Bestimme: Wie heißt CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ richtig?
Lösung zeigen
1. Die längste Kette hat vier Kohlenstoffatome: Butan.
2. Die Methylgruppe sitzt, von links gezählt, am zweiten Atom.
3. Der Name lautet 2-Methylbutan.
Ergebnis:
2-Methylbutan

3Ich erkläre, warum Strukturisomere verschiedene Eigenschaften haben.

MerkenStrukturisomerie

Strukturisomere haben dieselbe Summenformel, aber eine andere Verknüpfung.

Verzweigte Moleküle berühren sich weniger und sieden niedriger.

BeispielStrukturisomerie und Siedetemperatur

Octan und 2,2,4-Trimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₈H₁₈. Welcher Stoff siedet höher, 2,2,4-Trimethylpentan oder Octan?

Schritt für Schritt

Octan siedet bei 126 Grad Celsius, 2,2,4-Trimethylpentan bei 99 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Octan siedet höher.

Octan siedet bei 126 Grad Celsius, 2,2,4-Trimethylpentan bei 99 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Octan siedet höher.

Ergebnis:

Octan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche

AchtungSiedetemperatur der Isomere nicht aus dem Bau abgeleitet

So nicht

Isomere sieden bei gleicher Temperatur. Verzweigte Isomere sieden höher.

So richtig

Verzweigte Isomere sieden niedriger, weil ihre kompakten Moleküle sich weniger berühren.

Sieh dir die Siedetemperaturen von Pentan und 2,2-Dimethylpropan an und beschreibe den Unterschied.

ÜbenJetzt du

○7
Hexan und 2,2-Dimethylbutan sind Isomere mit der Summenformel C₆H₁₄. Welcher Stoff siedet höher, 2,2-Dimethylbutan oder Hexan?
So fängst du an:
Hexan siedet bei 69 Grad Celsius, 2,2-Dimethylbutan bei 50 Grad Celsius.
Lösung zeigen
1. Hexan siedet bei 69 Grad Celsius, 2,2-Dimethylbutan bei 50 Grad Celsius.
2. Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
3. Hexan siedet höher.
Ergebnis:
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
●8
Octan und 2,2,4-Trimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₈H₁₈. Welcher Stoff siedet höher, Octan oder 2,2,4-Trimethylpentan?
Lösung zeigen
1. Octan siedet bei 126 Grad Celsius, 2,2,4-Trimethylpentan bei 99 Grad Celsius.
2. Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
3. Octan siedet höher.
Ergebnis:
Octan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
★9
Heptan und 2,2-Dimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₇H₁₆. Welcher Stoff siedet höher, Heptan oder 2,2-Dimethylpentan?
Lösung zeigen
1. Heptan siedet bei 98 Grad Celsius, 2,2-Dimethylpentan bei 79 Grad Celsius.
2. Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
3. Heptan siedet höher.
Ergebnis:
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche

4Ich erkenne Alkohole, Aldehyde und Carbonsäuren an ihren funktionellen Gruppen.

MerkenFunktionelle Gruppen

Die Gruppe bestimmt die Stoffklasse: –OH Alkohol, –CHO Aldehyd, –COOH Carbonsäure.

BeispielAlkohole, Aldehyde und Carbonsäuren

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Butan-1-ol (CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–OH)?

Schritt für Schritt

Am Kettenende steht OH.
Diese Atomgruppe ist die Hydroxygruppe.
Der Stoff ist ein Alkohol.

Am Kettenende steht OH.
Diese Atomgruppe ist die Hydroxygruppe.
Der Stoff ist ein Alkohol.

Ergebnis:

Hydroxygruppe

AchtungFunktionelle Gruppen oder Stoffklassen vertauscht

So nicht

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Propan-1-ol (CH₃–CH₂–CH₂–OH) → Aldehydgruppe

So richtig

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Propan-1-ol (CH₃–CH₂–CH₂–OH) → Hydroxygruppe

Markiere im Molekül die Atomgruppe mit Sauerstoff und ordne sie zu.

ÜbenJetzt du

○10
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Propan-1-ol (CH₃–CH₂–CH₂–OH)?
So fängst du an:
Am Kettenende steht OH.
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht OH.
2. Diese Atomgruppe ist die Hydroxygruppe.
3. Der Stoff ist ein Alkohol.
Ergebnis:
Hydroxygruppe
●11
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Propansäure (CH₃–CH₂–COOH)?
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht COOH.
2. Diese Atomgruppe ist die Carboxygruppe.
3. Der Stoff ist ein Carbonsäure.
Ergebnis:
Carboxygruppe
★12
Ethanol wird schrittweise oxidiert. In welcher Reihenfolge entstehen die Stoffklassen?
Lösung zeigen
1. Aus dem Alkohol entsteht durch Oxidation ein Aldehyd.
2. Der Aldehyd wird weiter zur Carbonsäure oxidiert.
3. Die Reihenfolge lautet Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure.
Ergebnis:
Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure

5Ich weise Doppelbindungen und funktionelle Gruppen experimentell nach.

MerkenNachweise

Doppelbindungen entfärben Permanganat-Lösung.

Aldehyde reduzieren Fehling-Lösung zu rotem Kupfer(I)-oxid und werden dabei zu Carbonsäuren oxidiert.

BeispielNachweis von Doppelbindungen und Aldehyden

Verdünnte violette Kaliumpermanganat-Lösung wird mit Sonnenblumenöl und mit Paraffinöl geschüttelt. Was ist zu beobachten?

Schritt für Schritt

Permanganat oxidiert Doppelbindungen.
Sonnenblumenöl enthält Doppelbindungen in den Fettsäureresten.
Paraffinöl besteht aus gesättigten Alkanen und färbt nicht um.

Permanganat oxidiert Doppelbindungen.
Sonnenblumenöl enthält Doppelbindungen in den Fettsäureresten.
Paraffinöl besteht aus gesättigten Alkanen und färbt nicht um.

Ergebnis:

Beim Sonnenblumenöl verblasst die Farbe, beim Paraffinöl bleibt sie

AchtungNachweis und Gruppe nicht zusammengebracht

So nicht

Paraffinöl entfärbt Permanganat. Ethanol bildet mit Fehling-Lösung einen roten Niederschlag.

So richtig

Permanganat zeigt Doppelbindungen an, Fehling-Lösung Aldehydgruppen. Nur dort ändert sich die Farbe.

Nenne zuerst die Gruppe, dann das passende Reagenz und das erwartete Ergebnis.

ÜbenJetzt du

○13
Propanal wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
So fängst du an:
Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
Lösung zeigen
1. Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
2. Propanal ist ein Aldehyd.
3. Positiv: roter Niederschlag entsteht.
Ergebnis:
Positiv: roter Niederschlag entsteht
●14
Beim Erwärmen mit Fehling-Lösung bildet ein Stoff einen roten Niederschlag. Welcher Schluss ist berechtigt?
Lösung zeigen
1. Kupfer(II) wird zu rotem Kupfer(I)-oxid reduziert.
2. Dafür muss ein Stoff Elektronen abgeben.
3. Das tut die Aldehydgruppe, sie wird oxidiert.
Ergebnis:
Der Stoff enthält eine Aldehydgruppe, die oxidiert wurde
★15
Hexan wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
1. Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
2. Hexan hat keine funktionelle Gruppe.
3. Negativ: die Lösung bleibt blau.
Ergebnis:
Negativ: die Lösung bleibt blau

6Ich zeichne Skelett- und Keilstrichformeln und kenne cyclische Alkane und Alkene.

MerkenSkelett- und Keilstrichformel

Ecken der Skelettformel sind Kohlenstoff.

Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf. Ein Keil weist nach vorn.

BeispielSkelettformel, Keilstrichformel und Ringe

Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 3 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?

Schritt für Schritt

3 Striche verbinden 4 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 4 + 2 = 10.
Die Summenformel lautet C₄H₁₀.

3 Striche verbinden 4 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 4 + 2 = 10.
Die Summenformel lautet C₄H₁₀.

Ergebnis:

C₄H₁₀

AchtungSkelett- und Keilstrichformel falsch gelesen

So nicht

Die Ecken sind Kohlenstoffatome ohne Wasserstoff. Fünf Striche sind fünf Kohlenstoffatome. Ein Keil ist eine Doppelbindung.

So richtig

Jede Ecke ist ein Kohlenstoffatom mit so viel Wasserstoff, dass vier Bindungen entstehen. Fünf Striche verbinden sechs Atome. Ein Keil weist nach vorn.

Zähle die Ecken und Enden und ergänze an jedem Atom die Wasserstoffatome bis zu vier Bindungen.

ÜbenJetzt du

○16
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 2 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
So fängst du an:
2 Striche verbinden 3 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 2 Striche verbinden 3 Kohlenstoffatome.
2. Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 3 + 2 = 8.
3. Die Summenformel lautet C₃H₈.
Ergebnis:
C₃H₈
●17
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus fünf Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
1. Fünf Striche verbinden sechs Kohlenstoffatome.
2. Die zwei Endatome tragen je drei, die vier mittleren je zwei Wasserstoffatome.
3. Das sind 6 + 8 = 14 Wasserstoffatome.
Ergebnis:
C₆H₁₄
★18
Wie unterscheiden sich die Summenformeln von Hexan, Hex-1-en und Cyclohexan?
Lösung zeigen
1. Ein Alkan hat CₙH₂ₙ₊₂, hier C₆H₁₄.
2. Eine Doppelbindung oder ein Ring nimmt je zwei Wasserstoffatome weg.
3. Hex-1-en und Cyclohexan sind damit C₆H₁₂.
Ergebnis:
C₆H₁₄, C₆H₁₂ und C₆H₁₂

7Ich ermittle aus einer Elementaranalyse die Verhältnisformel eines Stoffes.

MerkenElementaranalyse

Aus CO₂ und H₂O folgt n(C) und n(H).

Das kleinste ganzzahlige Verhältnis ergibt die Verhältnisformel.

BeispielElementaranalyse und Verhältnisformel

Die vollständige Verbrennung einer Probe Propanal liefert 1,32 g Kohlenstoffdioxid und 0,54 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Kohlenstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.

Schritt für Schritt

n(CO₂) = 1,32 g : 44 g/mol = 0,03 mol.
n(C) = 0,03 mol.
m(C) = 0,03 mol · 12 g/mol = 0,36 g

n(CO₂) = 1,32 g : 44 g/mol = 0,03 mol.
n(C) = 0,03 mol.
m(C) = 0,03 mol · 12 g/mol = 0,36 g

Ergebnis:

0,36 g

AchtungMassen mit Atomzahlen gleichgesetzt

So nicht

Das Massenverhältnis 12 : 3 : 8 ist das Atomverhältnis. Die Masse des Kohlenstoffdioxids ist die Masse des Kohlenstoffs.

So richtig

Atomzahlen folgen aus Stoffmengen, also Masse durch molare Masse. Vom Kohlenstoffdioxid zählt nur der Kohlenstoffanteil.

Rechne jede Masse durch die molare Masse und vergleiche erst dann die Zahlen.

ÜbenJetzt du

○19
Die vollständige Verbrennung einer Probe Butan-1-ol liefert 3,52 g Kohlenstoffdioxid und 1,80 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Wasserstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.
So fängst du an:
n(H₂O) = 1,80 g : 18 g/mol = 0,10 mol.
Lösung zeigen
1. n(H₂O) = 1,80 g : 18 g/mol = 0,10 mol.
2. n(H) = 2 · 0,10 mol = 0,20 mol.
3. m(H) = 0,20 mol · 1 g/mol = 0,20 g
Ergebnis:
0,20 g
●20
Die vollständige Verbrennung einer Probe Propanal liefert 2,64 g Kohlenstoffdioxid und 1,08 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Kohlenstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.
Lösung zeigen
1. n(CO₂) = 2,64 g : 44 g/mol = 0,06 mol.
2. n(C) = 0,06 mol.
3. m(C) = 0,06 mol · 12 g/mol = 0,72 g
Ergebnis:
0,72 g
★21
Die Verhältnisformel eines Stoffes ist CH₂O, seine molare Masse beträgt 180 g/mol. Wie lautet die Summenformel?
Lösung zeigen
1. M(CH₂O) = 12 + 2 + 16 = 30 g/mol.
2. 180 g/mol : 30 g/mol = 6.
3. Alle Indizes werden mit 6 multipliziert.
Ergebnis:
C₆H₁₂O₆

8Ich beschreibe Isopren und Terpene als Inhaltsstoffe von Naturstoffgemischen und gewinne sie.

MerkenTerpene

Terpene bestehen aus Isopren-Einheiten (C₅H₈).

Sie sind unpolar und gehen mit Wasserdampf über.

BeispielIsopren, Terpene und Naturstoffgemische

Squalen ist ein Terpen mit 30 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?

Schritt für Schritt

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 30 : 5 = 6.
Bei 6 Einheiten heißt die Klasse Triterpen.
6 Isopren-Einheiten, Triterpen.

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 30 : 5 = 6.
Bei 6 Einheiten heißt die Klasse Triterpen.
6 Isopren-Einheiten, Triterpen.

Ergebnis:

6 Isopren-Einheiten, Triterpen

AchtungTerpene falsch eingeteilt

So nicht

Monoterpene bestehen aus einer Isopren-Einheit. Limonen ist ein Alkan.

So richtig

Monoterpene bestehen aus zwei Einheiten mit zehn Kohlenstoffatomen. Limonen hat Doppelbindungen und einen Ring.

Teile die Zahl der Kohlenstoffatome durch fünf und benenne die Klasse.

ÜbenJetzt du

○22
Isopren ist ein Terpen mit 5 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
So fängst du an:
Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 5 : 5 = 1.
Lösung zeigen
1. Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 5 : 5 = 1.
2. Bei 1 Einheiten heißt die Klasse Hemiterpen.
3. 1 Isopren-Einheit, Hemiterpen.
Ergebnis:
1 Isopren-Einheit, Hemiterpen
●23
Phytol ist ein Terpen mit 20 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
1. Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 20 : 5 = 4.
2. Bei 4 Einheiten heißt die Klasse Diterpen.
3. 4 Isopren-Einheiten, Diterpen.
Ergebnis:
4 Isopren-Einheiten, Diterpen
★24
β-Carotin ist ein Terpen mit 40 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
1. Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 40 : 5 = 8.
2. Bei 8 Einheiten heißt die Klasse Tetraterpen.
3. 8 Isopren-Einheiten, Tetraterpen.
Ergebnis:
8 Isopren-Einheiten, Tetraterpen

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

●25
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alkan mit 10 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
2. Bei n = 10 ist der Wasserstoffindex 22.
3. Die Summenformel lautet C₁₀H₂₂.
Ergebnis:
C₁₀H₂₂
●26
Hexan und 2,2-Dimethylbutan sind Isomere mit der Summenformel C₆H₁₄. Welcher Stoff siedet höher, Hexan oder 2,2-Dimethylbutan?
Lösung zeigen
1. Hexan siedet bei 69 Grad Celsius, 2,2-Dimethylbutan bei 50 Grad Celsius.
2. Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
3. Hexan siedet höher.
Ergebnis:
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
●27
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Butansäure (CH₃–CH₂–CH₂–COOH)?
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht COOH.
2. Diese Atomgruppe ist die Carboxygruppe.
3. Der Stoff ist ein Carbonsäure.
Ergebnis:
Carboxygruppe
●28
Ethanal wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
1. Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
2. Ethanal ist ein Aldehyd.
3. Positiv: roter Niederschlag entsteht.
Ergebnis:
Positiv: roter Niederschlag entsteht
●29
Die vollständige Verbrennung einer Probe Butan-1-ol liefert 8,80 g Kohlenstoffdioxid und 4,50 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Wasserstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.
Lösung zeigen
1. n(H₂O) = 4,50 g : 18 g/mol = 0,25 mol.
2. n(H) = 2 · 0,25 mol = 0,50 mol.
3. m(H) = 0,50 mol · 1 g/mol = 0,50 g
Ergebnis:
0,50 g
●30
Warum lassen sich ätherische Öle mit Wasserdampf aus Pflanzenteilen destillieren?
Lösung zeigen
1. Terpene sind unpolar und mischen sich nicht mit Wasser.
2. Das Gemisch aus Wasser und Öl siedet unter 100 Grad Celsius.
3. Der Dampf nimmt das Öl mit und lässt es im Kühler abtrennen.
Ergebnis:
Sie sind kaum wasserlöslich und gehen zusammen mit dem Dampf über

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Formelarten: Jedes Kohlenstoffatom bildet vier Bindungen.
Nomenklatur: Der Stamm nennt die Kettenlänge, die Endung die Bindung: -an, -en, -in.
Strukturisomerie: Strukturisomere haben dieselbe Summenformel, aber eine andere Verknüpfung.
Funktionelle Gruppen: Die Gruppe bestimmt die Stoffklasse: –OH Alkohol, –CHO Aldehyd, –COOH Carbonsäure.
Nachweise: Doppelbindungen entfärben Permanganat-Lösung.
Skelett- und Keilstrichformel: Ecken der Skelettformel sind Kohlenstoff.
Elementaranalyse: Aus CO₂ und H₂O folgt n(C) und n(H).
Terpene: Terpene bestehen aus Isopren-Einheiten (C₅H₈).

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

Ich stelle organische Verbindungen mit Verhältnis-, Summen-, Halb- und Strukturformel dar.
31
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alken mit 5 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₅H₁₀
Ich benenne Alkane, Alkene und Alkine nach den internationalen Regeln.
32
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 5 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Pent-1-in
Ich erkläre, warum Strukturisomere verschiedene Eigenschaften haben.
33
Pentan und 2,2-Dimethylpropan sind Isomere mit der Summenformel C₅H₁₂. Welcher Stoff siedet höher, 2,2-Dimethylpropan oder Pentan?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Pentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Ich erkenne Alkohole, Aldehyde und Carbonsäuren an ihren funktionellen Gruppen.
34
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Propanal (CH₃–CH₂–CHO)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Aldehydgruppe
Ich weise Doppelbindungen und funktionelle Gruppen experimentell nach.
35
Ethanol wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Negativ: die Lösung bleibt blau
Ich zeichne Skelett- und Keilstrichformeln und kenne cyclische Alkane und Alkene.
36
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 5 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₆H₁₄
Ich ermittle aus einer Elementaranalyse die Verhältnisformel eines Stoffes.
37
Die Verbrennung von 0,46 g eines Stoffes (nur C, H, O) liefert 0,88 g Kohlenstoffdioxid und 0,54 g Wasser. Bestimme: Wie viel Kohlenstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(C) = 12 g/mol.
Lösung zeigen
Ergebnis:
0,24 g
Ich beschreibe Isopren und Terpene als Inhaltsstoffe von Naturstoffgemischen und gewinne sie.
38
Linalool ist ein Terpen mit 10 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
Ergebnis:
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Wörter

Funktion: eine Regel, die aus einer Zahl eine andere macht
Summe: was herauskommt, wenn man zusammenzählt

Lösungen

C₃H₄
Die Zahl der Kohlenstoff- und Wasserstoffatome im Molekül
C₄H₆
Oct-1-en
Heptan
2-Methylbutan
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Octan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Hydroxygruppe
Carboxygruppe
Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure
Positiv: roter Niederschlag entsteht
Der Stoff enthält eine Aldehydgruppe, die oxidiert wurde
Negativ: die Lösung bleibt blau
C₃H₈
C₆H₁₄
C₆H₁₄, C₆H₁₂ und C₆H₁₂
0,20 g
0,72 g
C₆H₁₂O₆
1 Isopren-Einheit, Hemiterpen
4 Isopren-Einheiten, Diterpen
8 Isopren-Einheiten, Tetraterpen
C₁₀H₂₂
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carboxygruppe
Positiv: roter Niederschlag entsteht
0,50 g
Sie sind kaum wasserlöslich und gehen zusammen mit dem Dampf über
C₅H₁₀
Pent-1-in
Pentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Aldehydgruppe
Negativ: die Lösung bleibt blau
C₆H₁₄
0,24 g
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen