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 6 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?

Schritt für Schritt

Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
Bei n = 6 ist der Wasserstoffindex 14.
Die Summenformel lautet C₆H₁₄.

Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
Bei n = 6 ist der Wasserstoffindex 14.
Die Summenformel lautet C₆H₁₄.

Ergebnis:

C₆H₁₄

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
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alken mit 10 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung?
So fängst du an:
Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
Lösung zeigen
1. Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
2. Bei n = 10 ist der Wasserstoffindex 20.
3. Die Summenformel lautet C₁₀H₂₀.
Ergebnis:
C₁₀H₂₀
●2
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
★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 nur Einfachbindungen?

Schritt für Schritt

Der Stamm für 10 Kohlenstoffatome lautet dec.
Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
Der Name lautet Decan.

Der Stamm für 10 Kohlenstoffatome lautet dec.
Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
Der Name lautet Decan.

Ergebnis:

Decan

AchtungEndung und Bindungsart nicht zugeordnet

So nicht

Die Endung -in gehört zu einer Doppelbindung, die Endung -en zu einer Dreifachbindung.

So richtig

-an: nur Einfachbindungen. -en: eine Doppelbindung. -in: eine Dreifachbindung.

Markiere die Mehrfachbindung in der Strukturformel und wähle danach die Endung.

ÜbenJetzt du

○4
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 7 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoffatom?
So fängst du an:
Der Stamm für 7 Kohlenstoffatome lautet hept.
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 7 Kohlenstoffatome lautet hept.
2. Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
3. Der Name lautet Hept-1-en.
Ergebnis:
Hept-1-en
●5
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 9 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 9 Kohlenstoffatome lautet non.
2. Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
3. Der Name lautet Nonan.
Ergebnis:
Nonan
★6
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 5 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 5 Kohlenstoffatome lautet pent.
2. Die Endung für eine Dreifachbindung ist -in.
3. Der Name lautet Pent-1-in.
Ergebnis:
Pent-1-in

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 haben beide die Summenformel C₄H₁₀. Was gilt für die beiden Stoffe?

Schritt für Schritt

Beide haben dieselbe Summenformel.
Die Kohlenstoffatome sind verschieden verknüpft.
Damit sind es Strukturisomere mit verschiedenen Eigenschaften.

Beide haben dieselbe Summenformel.
Die Kohlenstoffatome sind verschieden verknüpft.
Damit sind es Strukturisomere mit verschiedenen Eigenschaften.

Ergebnis:

Sie sind Isomere mit anderer Siedetemperatur

AchtungGleiche Summenformel heißt gleicher Stoff

So nicht

Butan und Isobutan sind derselbe Stoff, beide C₄H₁₀.

So richtig

Butan und Isobutan sind Isomere: gleiche Summenformel, anderer Bau, andere Siedetemperatur.

Zeichne beide Strukturformeln. Ist die Kette gleich?

ÜbenJetzt du

○7
Pentan siedet bei 36 Grad Celsius, 2,2-Dimethylpropan bei 10 Grad Celsius. Wie lässt sich der Unterschied erklären?
So fängst du an:
Beim Sieden werden Anziehungskräfte zwischen den Molekülen überwunden.
Lösung zeigen
1. Beim Sieden werden Anziehungskräfte zwischen den Molekülen überwunden.
2. Das kugelige Molekül hat eine kleinere Berührungsfläche.
3. Die Anziehung ist schwächer, die Siedetemperatur niedriger.
Ergebnis:
Das kompakte Molekül berührt seine Nachbarn weniger, die Anziehung ist kleiner
●8
Heptan und 3,3-Dimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₇H₁₆. Welcher Stoff siedet höher, 3,3-Dimethylpentan oder Heptan?
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
★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

Ein Molekül enthält die Gruppe –COOH. Zu welcher Stoffklasse gehört es, und wie reagiert seine wässrige Lösung?

Schritt für Schritt

–COOH heißt Carboxygruppe.
Stoffe mit dieser Gruppe sind Carbonsäuren.
Sie geben ein H⁺ ab, die Lösung reagiert sauer.

–COOH heißt Carboxygruppe.
Stoffe mit dieser Gruppe sind Carbonsäuren.
Sie geben ein H⁺ ab, die Lösung reagiert sauer.

Ergebnis:

Carbonsäure, die Lösung reagiert sauer

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 Butan-1-ol (CH₃–CH₂–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 Ethanol (CH₃–CH₂–OH)?
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht OH.
2. Diese Atomgruppe ist die Hydroxygruppe.
3. Der Stoff ist ein Alkohol.
Ergebnis:
Hydroxygruppe
★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 Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?

Schritt für Schritt

Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
Hexan hat keine funktionelle Gruppe.
Negativ: die Lösung bleibt blau.

Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
Hexan hat keine funktionelle Gruppe.
Negativ: die Lösung bleibt blau.

Ergebnis:

Negativ: die Lösung bleibt blau

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
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
★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 2 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?

Schritt für Schritt

2 Striche verbinden 3 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 3 + 2 = 8.
Die Summenformel lautet C₃H₈.

2 Striche verbinden 3 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 3 + 2 = 8.
Die Summenformel lautet C₃H₈.

Ergebnis:

C₃H₈

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 10 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
So fängst du an:
10 Striche verbinden 11 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 10 Striche verbinden 11 Kohlenstoffatome.
2. Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 11 + 2 = 24.
3. Die Summenformel lautet C₁₁H₂₄.
Ergebnis:
C₁₁H₂₄
●17
Was zeigt ein ausgefüllter Keil in einer Keilstrichformel?
Lösung zeigen
1. Der Keil wird zur Spitze hin schmal.
2. Das breite Ende zeigt zum Betrachter.
3. Die Bindung ragt nach vorn aus der Papierebene.
Ergebnis:
Eine Bindung, die aus der Papierebene nach vorn zeigt
★18
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 4 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
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

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 Ethanol liefert 1,76 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.

Schritt für Schritt

n(CO₂) = 1,76 g : 44 g/mol = 0,04 mol.
n(C) = 0,04 mol.
m(C) = 0,04 mol · 12 g/mol = 0,48 g

n(CO₂) = 1,76 g : 44 g/mol = 0,04 mol.
n(C) = 0,04 mol.
m(C) = 0,04 mol · 12 g/mol = 0,48 g

Ergebnis:

0,48 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 1,76 g Kohlenstoffdioxid und 0,90 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) = 1,76 g : 44 g/mol = 0,04 mol.
Lösung zeigen
1. n(CO₂) = 1,76 g : 44 g/mol = 0,04 mol.
2. n(C) = 0,04 mol.
3. m(C) = 0,04 mol · 12 g/mol = 0,48 g
Ergebnis:
0,48 g
●20
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.
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 vollständige Verbrennung einer Probe Ethanol liefert 0,88 g Kohlenstoffdioxid und 0,54 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) = 0,54 g : 18 g/mol = 0,03 mol.
2. n(H) = 2 · 0,03 mol = 0,06 mol.
3. m(H) = 0,06 mol · 1 g/mol = 0,06 g
Ergebnis:
0,06 g

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

Caryophyllen ist ein Terpen mit 15 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?

Schritt für Schritt

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 15 : 5 = 3.
Bei 3 Einheiten heißt die Klasse Sesquiterpen.
3 Isopren-Einheiten, Sesquiterpen.

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 15 : 5 = 3.
Bei 3 Einheiten heißt die Klasse Sesquiterpen.
3 Isopren-Einheiten, Sesquiterpen.

Ergebnis:

3 Isopren-Einheiten, Sesquiterpen

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
Warum lassen sich ätherische Öle mit Wasserdampf aus Pflanzenteilen destillieren?
So fängst du an:
Terpene sind unpolar und mischen sich nicht mit Wasser.
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
●23
Limonen 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
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 5 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
2. Bei n = 5 ist der Wasserstoffindex 12.
3. Die Summenformel lautet C₅H₁₂.
Ergebnis:
C₅H₁₂
●26
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
●27
Wie heißt das unverzweigte Alkan mit fünf Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
1. Der Stamm nennt die Zahl der Kohlenstoffatome: fünf heißt pent.
2. Alkane enden auf -an.
3. Der Name lautet Pentan.
Ergebnis:
Pentan
●28
Hexan und 2,3-Dimethylbutan sind Isomere mit der Summenformel C₆H₁₄. Welcher Stoff siedet höher, 2,3-Dimethylbutan oder Hexan?
Lösung zeigen
1. Hexan siedet bei 69 Grad Celsius, 2,3-Dimethylbutan bei 58 Grad Celsius.
2. Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
3. Hexan siedet höher.
Ergebnis:
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
●29
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
●30
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

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 Alkan mit 7 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₇H₁₆
Ich benenne Alkane, Alkene und Alkine nach den internationalen Regeln.
32
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 8 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Oct-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 Butansäure (CH₃–CH₂–CH₂–COOH)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Carboxygruppe
Ich weise Doppelbindungen und funktionelle Gruppen experimentell nach.
35
Butan-1-ol 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 6 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₇H₁₆
Ich ermittle aus einer Elementaranalyse die Verhältnisformel eines Stoffes.
37
Die vollständige Verbrennung einer Probe Butan-1-ol liefert 8,80 g Kohlenstoffdioxid und 4,50 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Kohlenstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.
Lösung zeigen
Ergebnis:
2,40 g
Ich beschreibe Isopren und Terpene als Inhaltsstoffe von Naturstoffgemischen und gewinne sie.
38
Squalen ist ein Terpen mit 30 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
Ergebnis:
6 Isopren-Einheiten, Triterpen

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

C₁₀H₂₀
C₁₀H₂₂
C₇H₁₆
Hept-1-en
Nonan
Pent-1-in
Das kompakte Molekül berührt seine Nachbarn weniger, die Anziehung ist kleiner
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
3 Isomere
Hydroxygruppe
Hydroxygruppe
Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure
Positiv: roter Niederschlag entsteht
Positiv: roter Niederschlag entsteht
Erwärmen mit Fehling-Lösung: nur Ethanal bildet einen roten Niederschlag
C₁₁H₂₄
Eine Bindung, die aus der Papierebene nach vorn zeigt
C₅H₁₂
0,48 g
0,72 g
0,06 g
Sie sind kaum wasserlöslich und gehen zusammen mit dem Dampf über
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen
8 Isopren-Einheiten, Tetraterpen
C₅H₁₂
C₈H₁₈
Pentan
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carboxygruppe
Der Stoff enthält eine Aldehydgruppe, die oxidiert wurde
C₇H₁₆
Oct-1-in
Pentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carboxygruppe
Negativ: die Lösung bleibt blau
C₇H₁₆
2,40 g
6 Isopren-Einheiten, Triterpen