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

Welche Summenformel hat das unverzweigte Alken mit 8 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung?

Schritt für Schritt

Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
Bei n = 8 ist der Wasserstoffindex 16.
Die Summenformel lautet C₈H₁₆.

Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
Bei n = 8 ist der Wasserstoffindex 16.
Die Summenformel lautet C₈H₁₆.

Ergebnis:

C₈H₁₆

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 Alkin mit 7 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 = 7 ist der Wasserstoffindex 12.
3. Die Summenformel lautet C₇H₁₂.
Ergebnis:
C₇H₁₂
●2
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alken mit 3 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung?
Lösung zeigen
1. Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
2. Bei n = 3 ist der Wasserstoffindex 6.
3. Die Summenformel lautet C₃H₆.
Ergebnis:
C₃H₆
★3
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alkin mit 2 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung?
Lösung zeigen
1. Das Alkin folgt der Regel CₙH₂ₙ₋₂.
2. Bei n = 2 ist der Wasserstoffindex 2.
3. Die Summenformel lautet C₂H₂.
Ergebnis:
C₂H₂

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 CH₃–CH=CH–CH₃?

Schritt für Schritt

Die Kette hat vier Kohlenstoffatome: but.
Die Doppelbindung beginnt am zweiten Atom: 2.
Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.

Die Kette hat vier Kohlenstoffatome: but.
Die Doppelbindung beginnt am zweiten Atom: 2.
Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.

Ergebnis:

But-2-en

AchtungHauptkette oder Zählrichtung falsch gewählt

So nicht

Wie heißt CH₃–CH=CH–CH₃ → But-1-en

So richtig

Wie heißt CH₃–CH=CH–CH₃ → But-2-en

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 nur Einfachbindungen?
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 Einfachbindungen ist -an.
3. Der Name lautet Nonan.
Ergebnis:
Nonan
●5
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 7 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung am ersten Kohlenstoffatom?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 7 Kohlenstoffatome lautet hept.
2. Die Endung für eine Dreifachbindung ist -in.
3. Der Name lautet Hept-1-in.
Ergebnis:
Hept-1-in
★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

Pentan und 2,2-Dimethylpropan sind Isomere mit der Summenformel C₅H₁₂. Welcher Stoff siedet höher, Pentan oder 2,2-Dimethylpropan?

Schritt für Schritt

Pentan siedet bei 36 Grad Celsius, 2,2-Dimethylpropan bei 10 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Pentan siedet höher.

Pentan siedet bei 36 Grad Celsius, 2,2-Dimethylpropan bei 10 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Pentan siedet höher.

Ergebnis:

Pentan, 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
Octan und 2,2,4-Trimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₈H₁₈. Welcher Stoff siedet höher, 2,2,4-Trimethylpentan oder Octan?
So fängst du an:
Octan siedet bei 126 Grad Celsius, 2,2,4-Trimethylpentan bei 99 Grad Celsius.
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
●8
Butan und 2-Methylpropan haben beide die Summenformel C₄H₁₀. Was gilt für die beiden Stoffe?
Lösung zeigen
1. Beide haben dieselbe Summenformel.
2. Die Kohlenstoffatome sind verschieden verknüpft.
3. Damit sind es Strukturisomere mit verschiedenen Eigenschaften.
Ergebnis:
Sie sind Isomere mit anderer Siedetemperatur
★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 Methanal (H–CHO)?

Schritt für Schritt

Am Kettenende steht CHO.
Diese Atomgruppe ist die Aldehydgruppe.
Der Stoff ist ein Aldehyd.

Am Kettenende steht CHO.
Diese Atomgruppe ist die Aldehydgruppe.
Der Stoff ist ein Aldehyd.

Ergebnis:

Aldehydgruppe

AchtungFunktionelle Gruppen oder Stoffklassen vertauscht

So nicht

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Methanal (H–CHO) → Hydroxygruppe

So richtig

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Methanal (H–CHO) → Aldehydgruppe

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

ÜbenJetzt du

○10
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet einen Alkohol?
So fängst du an:
Alkohole enthalten ein Sauerstoffatom mit gebundenem Wasserstoff.
Lösung zeigen
1. Alkohole enthalten ein Sauerstoffatom mit gebundenem Wasserstoff.
2. Diese Gruppe heißt Hydroxygruppe.
3. Ihr Zeichen ist –OH.
Ergebnis:
Die Hydroxygruppe –OH
●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

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

Schritt für Schritt

Prüfe, welche Gruppe Permanganat anzeigt.
Sonnenblumenöl enthält ungesättigte Fettsäurereste mit Doppelbindungen.
Positiv: violette Farbe verschwindet.

Prüfe, welche Gruppe Permanganat anzeigt.
Sonnenblumenöl enthält ungesättigte Fettsäurereste mit Doppelbindungen.
Positiv: violette Farbe verschwindet.

Ergebnis:

Positiv: violette Farbe verschwindet

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
Bei der Tollens-Probe entsteht ein glänzender Belag an der Glaswand. Welcher Stoff hat sich abgeschieden?
So fängst du an:
Die Tollens-Lösung enthält Silberionen.
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
●14
Butan-1-ol wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
1. Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
2. Butan-1-ol ist ein Alkohol.
3. Negativ: die Lösung bleibt blau.
Ergebnis:
Negativ: die Lösung bleibt blau
★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 5 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?

Schritt für Schritt

5 Striche verbinden 6 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 6 + 2 = 14.
Die Summenformel lautet C₆H₁₄.

5 Striche verbinden 6 Kohlenstoffatome.
Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 6 + 2 = 14.
Die Summenformel lautet C₆H₁₄.

Ergebnis:

C₆H₁₄

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 7 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
So fängst du an:
7 Striche verbinden 8 Kohlenstoffatome.
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
●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 Ethansäure liefert 0,88 g Kohlenstoffdioxid und 0,36 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) = 0,88 g : 44 g/mol = 0,02 mol.
n(C) = 0,02 mol.
m(C) = 0,02 mol · 12 g/mol = 0,24 g

n(CO₂) = 0,88 g : 44 g/mol = 0,02 mol.
n(C) = 0,02 mol.
m(C) = 0,02 mol · 12 g/mol = 0,24 g

Ergebnis:

0,24 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 Propan-1-ol liefert 6,60 g Kohlenstoffdioxid und 3,60 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) = 3,60 g : 18 g/mol = 0,20 mol.
Lösung zeigen
1. n(H₂O) = 3,60 g : 18 g/mol = 0,20 mol.
2. n(H) = 2 · 0,20 mol = 0,40 mol.
3. m(H) = 0,40 mol · 1 g/mol = 0,40 g
Ergebnis:
0,40 g
●20
Die vollständige Verbrennung einer Probe Ethanal liefert 4,40 g Kohlenstoffdioxid und 1,80 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) = 4,40 g : 44 g/mol = 0,10 mol.
2. n(C) = 0,10 mol.
3. m(C) = 0,10 mol · 12 g/mol = 1,20 g
Ergebnis:
1,20 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

Geraniol ist ein Terpen mit 10 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?

Schritt für Schritt

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 10 : 5 = 2.
Bei 2 Einheiten heißt die Klasse Monoterpen.
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen.

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 10 : 5 = 2.
Bei 2 Einheiten heißt die Klasse Monoterpen.
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen.

Ergebnis:

2 Isopren-Einheiten, Monoterpen

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
Squalen ist ein Terpen mit 30 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
So fängst du an:
Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 30 : 5 = 6.
Lösung zeigen
1. Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 30 : 5 = 6.
2. Bei 6 Einheiten heißt die Klasse Triterpen.
3. 6 Isopren-Einheiten, Triterpen.
Ergebnis:
6 Isopren-Einheiten, Triterpen
●23
Linalool 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
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alkan mit 3 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
2. Bei n = 3 ist der Wasserstoffindex 8.
3. Die Summenformel lautet C₃H₈.
Ergebnis:
C₃H₈
●26
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 1 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 1 Kohlenstoffatome lautet meth.
2. Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
3. Der Name lautet Methan.
Ergebnis:
Methan
●27
Pentan siedet bei 36 Grad Celsius, 2,2-Dimethylpropan bei 10 Grad Celsius. Wie lässt sich der Unterschied erklären?
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
●28
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
●29
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
●30
Die vollständige Verbrennung einer Probe Ethansäure liefert 1,76 g Kohlenstoffdioxid und 0,72 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) = 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

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 6 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₆H₁₄
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
2-Methylpentan und 2,2-Dimethylbutan sind Isomere mit der Summenformel C₆H₁₄. Welcher Stoff siedet höher, 2-Methylpentan oder 2,2-Dimethylbutan?
Lösung zeigen
Ergebnis:
2-Methylpentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Ich erkenne Alkohole, Aldehyde und Carbonsäuren an ihren funktionellen Gruppen.
34
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Ethansäure (CH₃–COOH)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Carboxygruppe
Ich weise Doppelbindungen und funktionelle Gruppen experimentell nach.
35
Beim Erwärmen mit Fehling-Lösung bildet ein Stoff einen roten Niederschlag. Welcher Schluss ist berechtigt?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Der Stoff enthält eine Aldehydgruppe, die oxidiert wurde
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 1,76 g Kohlenstoffdioxid und 0,90 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Wasserstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.
Lösung zeigen
Ergebnis:
0,10 g
Ich beschreibe Isopren und Terpene als Inhaltsstoffe von Naturstoffgemischen und gewinne sie.
38
Phytol ist ein Terpen mit 20 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
Ergebnis:
4 Isopren-Einheiten, Diterpen

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

C₇H₁₂
C₃H₆
C₂H₂
Nonan
Hept-1-in
2-Methylbutan
Octan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Sie sind Isomere mit anderer Siedetemperatur
3 Isomere
Die Hydroxygruppe –OH
Hydroxygruppe
Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure
Silber, aus Silberionen reduziert
Negativ: die Lösung bleibt blau
Erwärmen mit Fehling-Lösung: nur Ethanal bildet einen roten Niederschlag
C₈H₁₈
Eine Bindung, die aus der Papierebene nach vorn zeigt
C₅H₁₂
0,40 g
1,20 g
C₆H₁₂O₆
6 Isopren-Einheiten, Triterpen
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen
Beide sind unpolar, Wasser bildet dagegen Wasserstoffbrücken
C₃H₈
Methan
Das kompakte Molekül berührt seine Nachbarn weniger, die Anziehung ist kleiner
Carboxygruppe
Negativ: die Lösung bleibt blau
0,48 g
C₆H₁₄
Dec-1-in
2-Methylpentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carboxygruppe
Der Stoff enthält eine Aldehydgruppe, die oxidiert wurde
C₇H₁₆
0,10 g
4 Isopren-Einheiten, Diterpen