Chemie · Klasse 11 · Kapitel

Bau und Ordnung organischer Stoffe

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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

Welche Summenformel hat das unverzweigte Alkan mit 3 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?

Schritt für Schritt

Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
Bei n = 3 ist der Wasserstoffindex 8.
Die Summenformel lautet C₃H₈.

Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
Bei n = 3 ist der Wasserstoffindex 8.
Die Summenformel lautet C₃H₈.

Ergebnis:

C₃H₈

AchtungAllgemeine Formel der falschen Stoffklasse angewendet

So nicht

Ein Alkan mit sieben Kohlenstoffatomen hat 14 Wasserstoffatome.

So richtig

Alkane: CₙH₂ₙ₊₂. Alkene: CₙH₂ₙ. Alkine: CₙH₂ₙ₋₂. Bei sieben Kohlenstoffatomen hat das Alkan 16 Wasserstoffatome.

Schreib die allgemeine Formel der Stoffklasse auf und setze n ein. Prüfe sie an Ethan, Ethen und Ethin.

ÜbenJetzt du

○1
Was lässt sich aus der Summenformel C₄H₁₀ allein ablesen?
So fängst du an:
Die Summenformel gibt Atomsorten und ihre Anzahl an.
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
●2
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
★3
Welche Summenformel hat ein unverzweigtes Alkan mit sieben Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
1. Für Alkane gilt CₙH₂ₙ₊₂.
2. Bei n = 7 ist 2n + 2 = 16.
3. Die Summenformel lautet C₇H₁₆.
Ergebnis:
C₇H₁₆

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 10 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?

Schritt für Schritt

Der Stamm für 10 Kohlenstoffatome lautet dec.
Die Endung für eine Dreifachbindung ist -in.
Der Name lautet Dec-1-in.

Der Stamm für 10 Kohlenstoffatome lautet dec.
Die Endung für eine Dreifachbindung ist -in.
Der Name lautet Dec-1-in.

Ergebnis:

Dec-1-in

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 9 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoffatom?
So fängst du an:
Der Stamm für 9 Kohlenstoffatome lautet non.
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 9 Kohlenstoffatome lautet non.
2. Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
3. Der Name lautet Non-1-en.
Ergebnis:
Non-1-en
●5
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 2 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 2 Kohlenstoffatome lautet eth.
2. Die Endung für eine Dreifachbindung ist -in.
3. Der Name lautet Ethin.
Ergebnis:
Ethin
★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

Butan und 2-Methylpropan sind Isomere mit der Summenformel C₄H₁₀. Welcher Stoff siedet höher, 2-Methylpropan oder Butan?

Schritt für Schritt

Butan siedet bei −1 Grad Celsius, 2-Methylpropan bei −12 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Butan siedet höher.

Butan siedet bei −1 Grad Celsius, 2-Methylpropan bei −12 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Butan siedet höher.

Ergebnis:

Butan, 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
Heptan und 3,3-Dimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₇H₁₆. Welcher Stoff siedet höher, 3,3-Dimethylpentan oder Heptan?
So fängst du an:
Heptan siedet bei 98 Grad Celsius, 3,3-Dimethylpentan bei 86 Grad Celsius.
Lösung zeigen
1. Heptan siedet bei 98 Grad Celsius, 3,3-Dimethylpentan bei 86 Grad Celsius.
2. Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
3. Heptan siedet höher.
Ergebnis:
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
●8
Heptan und 2,2-Dimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₇H₁₆. Welcher Stoff siedet höher, 2,2-Dimethylpentan oder Heptan?
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
★9
Bestimme: Wie viele Strukturisomere mit der Summenformel C₅H₁₂ gibt es?
Lösung zeigen
1. Es gibt die unverzweigte Kette: Pentan.
2. Es gibt eine Kette aus vier Atomen mit einer Methylgruppe: 2-Methylbutan.
3. Es gibt eine Kette aus drei Atomen mit zwei Methylgruppen: insgesamt 3.
Ergebnis:
3 Isomere

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 Ethanol (CH₃–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 Ethanol (CH₃–CH₂–OH) → Aldehydgruppe

So richtig

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Ethanol (CH₃–CH₂–OH) → Hydroxygruppe

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

ÜbenJetzt du

○10
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Butansäure (CH₃–CH₂–CH₂–COOH)?
So fängst du an:
Am Kettenende steht COOH.
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht COOH.
2. Diese Atomgruppe ist die Carboxygruppe.
3. Der Stoff ist ein Carbonsäure.
Ergebnis:
Carboxygruppe
●11
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet einen Alkohol?
Lösung zeigen
1. Alkohole enthalten ein Sauerstoffatom mit gebundenem Wasserstoff.
2. Diese Gruppe heißt Hydroxygruppe.
3. Ihr Zeichen ist –OH.
Ergebnis:
Die Hydroxygruppe –OH
★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

Hexan wird mit verdünnter Kaliumpermanganat-Lösung geschüttelt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?

Schritt für Schritt

Prüfe, welche Gruppe Permanganat anzeigt.
Hexan hat nur Einfachbindungen.
Negativ: die Lösung bleibt violett.

Prüfe, welche Gruppe Permanganat anzeigt.
Hexan hat nur Einfachbindungen.
Negativ: die Lösung bleibt violett.

Ergebnis:

Negativ: die Lösung bleibt violett

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
Methanal 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. Methanal ist ein Aldehyd.
3. Positiv: roter Niederschlag entsteht.
Ergebnis:
Positiv: roter Niederschlag entsteht
●14
Glucose wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
1. Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
2. Glucose enthält in der offenen Form eine Aldehydgruppe.
3. Positiv: roter Niederschlag entsteht.
Ergebnis:
Positiv: roter Niederschlag entsteht
★15
Eine Probe enthält Ethanol oder Ethanal. Welcher Test unterscheidet beide?
Lösung zeigen
1. Beide Stoffe sind farblose, mischbare Flüssigkeiten.
2. Nur der Aldehyd reduziert Fehling-Lösung.
3. Ein roter Niederschlag zeigt Ethanal an.
Ergebnis:
Erwärmen mit Fehling-Lösung: nur Ethanal bildet einen roten Niederschlag

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 10 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?

Schritt für Schritt

10 Striche verbinden 11 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 11 + 2 = 24.
Die Summenformel lautet C₁₁H₂₄.

10 Striche verbinden 11 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 11 + 2 = 24.
Die Summenformel lautet C₁₁H₂₄.

Ergebnis:

C₁₁H₂₄

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 4 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
So fängst du an:
4 Striche verbinden 5 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 4 Striche verbinden 5 Kohlenstoffatome.
2. Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 5 + 2 = 12.
3. Die Summenformel lautet C₅H₁₂.
Ergebnis:
C₅H₁₂
●17
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 7 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
1. 7 Striche verbinden 8 Kohlenstoffatome.
2. Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 8 + 2 = 18.
3. Die Summenformel lautet C₈H₁₈.
Ergebnis:
C₈H₁₈
★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 Propan-1-ol liefert 6,60 g Kohlenstoffdioxid und 3,60 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) = 6,60 g : 44 g/mol = 0,15 mol.
n(C) = 0,15 mol.
m(C) = 0,15 mol · 12 g/mol = 1,80 g

n(CO₂) = 6,60 g : 44 g/mol = 0,15 mol.
n(C) = 0,15 mol.
m(C) = 0,15 mol · 12 g/mol = 1,80 g

Ergebnis:

1,80 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 Glucose 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.
So fängst du an:
n(CO₂) = 2,64 g : 44 g/mol = 0,06 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
●20
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
★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

Warum lassen sich ätherische Öle mit Wasserdampf aus Pflanzenteilen destillieren?

Schritt für Schritt

Terpene sind unpolar und mischen sich nicht mit Wasser.
Das Gemisch aus Wasser und Öl siedet unter 100 Grad Celsius.
Der Dampf nimmt das Öl mit und lässt es im Kühler abtrennen.

Terpene sind unpolar und mischen sich nicht mit Wasser.
Das Gemisch aus Wasser und Öl siedet unter 100 Grad Celsius.
Der Dampf nimmt das Öl mit und lässt es im Kühler abtrennen.

Ergebnis:

Sie sind kaum wasserlöslich und gehen zusammen mit dem Dampf über

AchtungWasserdampfdestillation falsch gedeutet

So nicht

Ätherische Öle lösen sich in Wasser und gehen deshalb mit dem Dampf über. Wer destilliert, muss unter 100 Grad Celsius sieden.

So richtig

Ätherische Öle lösen sich kaum in Wasser. Das Gemisch mit Wasser siedet unter 100 Grad Celsius und geht mit dem Dampf über.

Sieh dir das Destillat an. Wo liegt das Öl, wo das Wasser, und warum mischen sie sich nicht?

ÜbenJetzt du

○22
Phytol ist ein Terpen mit 20 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
So fängst du an:
Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 20 : 5 = 4.
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
●23
Geraniol ist ein Terpen mit 10 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
1. Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 10 : 5 = 2.
2. Bei 2 Einheiten heißt die Klasse Monoterpen.
3. 2 Isopren-Einheiten, Monoterpen.
Ergebnis:
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen
★24
Warum löst sich Limonen gut in Speiseöl, aber kaum in Wasser?
Lösung zeigen
1. Ähnliches löst sich in Ähnlichem.
2. Limonen und Öl sind unpolar.
3. Wasser ist polar und hält seine Moleküle durch Wasserstoffbrücken zusammen.
Ergebnis:
Beide sind unpolar, Wasser bildet dagegen Wasserstoffbrücken

Vermischte Übungen

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

Üben

●25
Glucose hat die Summenformel C₆H₁₂O₆. Wie lautet ihre Verhältnisformel?
Lösung zeigen
1. Das Atomverhältnis ist 6 : 12 : 6.
2. Alle Zahlen lassen sich durch 6 teilen.
3. Es ergibt sich 1 : 2 : 1, also CH₂O.
Ergebnis:
CH₂O
●26
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 6 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
1. 6 Striche verbinden 7 Kohlenstoffatome.
2. Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 7 + 2 = 16.
3. Die Summenformel lautet C₇H₁₆.
Ergebnis:
C₇H₁₆
●27
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 6 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 6 Kohlenstoffatome lautet hex.
2. Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
3. Der Name lautet Hexan.
Ergebnis:
Hexan
●28
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Methansäure (H–COOH)?
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht COOH.
2. Diese Atomgruppe ist die Carboxygruppe.
3. Der Stoff ist ein Carbonsäure.
Ergebnis:
Carboxygruppe
●29
Bei der Tollens-Probe entsteht ein glänzender Belag an der Glaswand. Welcher Stoff hat sich abgeschieden?
Lösung zeigen
1. Die Tollens-Lösung enthält Silberionen.
2. Der Aldehyd gibt Elektronen an Silberionen ab.
3. Die Silberionen werden zu metallischem Silber reduziert.
Ergebnis:
Silber, aus Silberionen reduziert
●30
Eine Probe enthält 0,24 g Kohlenstoff, 0,06 g Wasserstoff und 0,16 g Sauerstoff. Wie lautet die Verhältnisformel?
Lösung zeigen
1. n(C) = 0,02 mol, n(H) = 0,06 mol, n(O) = 0,01 mol.
2. Durch die kleinste Zahl 0,01 geteilt ergibt sich 2 : 6 : 1.
3. Die Verhältnisformel lautet C₂H₆O.
Ergebnis:
C₂H₆O

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 Alkin mit 3 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₃H₄
Ich benenne Alkane, Alkene und Alkine nach den internationalen Regeln.
32
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 10 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Dec-1-in
Ich erkläre, warum Strukturisomere verschiedene Eigenschaften haben.
33
Pentan und 2-Methylbutan sind Isomere mit der Summenformel C₅H₁₂. Welcher Stoff siedet höher, Pentan oder 2-Methylbutan?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Pentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Ich erkenne Alkohole, Aldehyde und Carbonsäuren an ihren funktionellen Gruppen.
34
Ein Molekül enthält die Gruppe –COOH. Zu welcher Stoffklasse gehört es, und wie reagiert seine wässrige Lösung?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Carbonsäure, die Lösung reagiert sauer
Ich weise Doppelbindungen und funktionelle Gruppen experimentell nach.
35
Olivenöl wird mit verdünnter Kaliumpermanganat-Lösung geschüttelt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Positiv: violette Farbe verschwindet
Ich zeichne Skelett- und Keilstrichformeln und kenne cyclische Alkane und Alkene.
36
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 11 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₁₂H₂₆
Ich ermittle aus einer Elementaranalyse die Verhältnisformel eines Stoffes.
37
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.
Lösung zeigen
Ergebnis:
0,20 g
Ich beschreibe Isopren und Terpene als Inhaltsstoffe von Naturstoffgemischen und gewinne sie.
38
Limonen 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

Die Zahl der Kohlenstoff- und Wasserstoffatome im Molekül
C₄H₆
C₇H₁₆
Non-1-en
Ethin
2-Methylbutan
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
3 Isomere
Carboxygruppe
Die Hydroxygruppe –OH
Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure
Positiv: roter Niederschlag entsteht
Positiv: roter Niederschlag entsteht
Erwärmen mit Fehling-Lösung: nur Ethanal bildet einen roten Niederschlag
C₅H₁₂
C₈H₁₈
C₆H₁₄, C₆H₁₂ und C₆H₁₂
0,72 g
0,50 g
C₆H₁₂O₆
4 Isopren-Einheiten, Diterpen
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen
Beide sind unpolar, Wasser bildet dagegen Wasserstoffbrücken
CH₂O
C₇H₁₆
Hexan
Carboxygruppe
Silber, aus Silberionen reduziert
C₂H₆O
C₃H₄
Dec-1-in
Pentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carbonsäure, die Lösung reagiert sauer
Positiv: violette Farbe verschwindet
C₁₂H₂₆
0,20 g
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen