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 Alken mit 9 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung?

Schritt für Schritt

Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
Bei n = 9 ist der Wasserstoffindex 18.
Die Summenformel lautet C₉H₁₈.

Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
Bei n = 9 ist der Wasserstoffindex 18.
Die Summenformel lautet C₉H₁₈.

Ergebnis:

C₉H₁₈

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 Alkan mit 6 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
So fängst du an:
Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Das Alkan folgt der Regel CₙH₂ₙ₊₂.
2. Bei n = 6 ist der Wasserstoffindex 14.
3. Die Summenformel lautet C₆H₁₄.
Ergebnis:
C₆H₁₄
●2
Welche Summenformel hat das unverzweigte Alken mit 6 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung?
Lösung zeigen
1. Das Alken folgt der Regel CₙH₂ₙ.
2. Bei n = 6 ist der Wasserstoffindex 12.
3. Die Summenformel lautet C₆H₁₂.
Ergebnis:
C₆H₁₂
★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 2 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoffatom?

Schritt für Schritt

Der Stamm für 2 Kohlenstoffatome lautet eth.
Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
Der Name lautet Ethen.

Der Stamm für 2 Kohlenstoffatome lautet eth.
Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
Der Name lautet Ethen.

Ergebnis:

Ethen

AchtungHauptkette oder Zählrichtung falsch gewählt

So nicht

Wie heißt das unverzweigte Alkan mit fünf Kohlenstoffatomen → Butan

So richtig

Wie heißt das unverzweigte Alkan mit fünf Kohlenstoffatomen → Pentan

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

ÜbenJetzt du

○4
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 3 Kohlenstoffatomen und genau einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoffatom?
So fängst du an:
Der Stamm für 3 Kohlenstoffatome lautet prop.
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 3 Kohlenstoffatome lautet prop.
2. Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
3. Der Name lautet Propen.
Ergebnis:
Propen
●5
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
★6
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 2 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
1. Der Stamm für 2 Kohlenstoffatome lautet eth.
2. Die Endung für Einfachbindungen ist -an.
3. Der Name lautet Ethan.
Ergebnis:
Ethan

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

Heptan und 3,3-Dimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₇H₁₆. Welcher Stoff siedet höher, 3,3-Dimethylpentan oder Heptan?

Schritt für Schritt

Heptan siedet bei 98 Grad Celsius, 3,3-Dimethylpentan bei 86 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Heptan siedet höher.

Heptan siedet bei 98 Grad Celsius, 3,3-Dimethylpentan bei 86 Grad Celsius.
Das gestrecktere Molekül hat die größere Berührungsfläche.
Heptan siedet höher.

Ergebnis:

Heptan, 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 2,2-Dimethylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₇H₁₆. Welcher Stoff siedet höher, 2,2-Dimethylpentan oder Heptan?
So fängst du an:
Heptan siedet bei 98 Grad Celsius, 2,2-Dimethylpentan bei 79 Grad Celsius.
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
●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 Ethansäure (CH₃–COOH)?

Schritt für Schritt

Am Kettenende steht COOH.
Diese Atomgruppe ist die Carboxygruppe.
Der Stoff ist ein Carbonsäure.

Am Kettenende steht COOH.
Diese Atomgruppe ist die Carboxygruppe.
Der Stoff ist ein Carbonsäure.

Ergebnis:

Carboxygruppe

AchtungFunktionelle Gruppen oder Stoffklassen vertauscht

So nicht

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Ethansäure (CH₃–COOH) → Hydroxygruppe

So richtig

Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Ethansäure (CH₃–COOH) → Carboxygruppe

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

ÜbenJetzt du

○10
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet Methansäure (H–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 Butanal (CH₃–CH₂–CH₂–CHO)?
Lösung zeigen
1. Am Kettenende steht CHO.
2. Diese Atomgruppe ist die Aldehydgruppe.
3. Der Stoff ist ein Aldehyd.
Ergebnis:
Aldehydgruppe
★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

Ethanal wird mit Fehling-Lösung erwärmt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?

Schritt für Schritt

Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
Ethanal ist ein Aldehyd.
Positiv: roter Niederschlag entsteht.

Prüfe, welche Gruppe Fehling-Lösung anzeigt.
Ethanal ist ein Aldehyd.
Positiv: roter Niederschlag entsteht.

Ergebnis:

Positiv: roter Niederschlag entsteht

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
Hexan 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. Hexan hat keine funktionelle Gruppe.
3. Negativ: die Lösung bleibt blau.
Ergebnis:
Negativ: die Lösung bleibt blau
●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
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 fünf Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?

Schritt für Schritt

Fünf Striche verbinden sechs Kohlenstoffatome.
Die zwei Endatome tragen je drei, die vier mittleren je zwei Wasserstoffatome.
Das sind 6 + 8 = 14 Wasserstoffatome.

Fünf Striche verbinden sechs Kohlenstoffatome.
Die zwei Endatome tragen je drei, die vier mittleren je zwei Wasserstoffatome.
Das sind 6 + 8 = 14 Wasserstoffatome.

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
Was zeigt ein ausgefüllter Keil in einer Keilstrichformel?
So fängst du an:
Der Keil wird zur Spitze hin schmal.
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
●17
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 5 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
Lösung zeigen
1. 5 Striche verbinden 6 Kohlenstoffatome.
2. Wasserstoff füllt auf vier Bindungen auf: 2 · 6 + 2 = 14.
3. Die Summenformel lautet C₆H₁₄.
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 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.

Schritt für Schritt

n(CO₂) = 2,64 g : 44 g/mol = 0,06 mol.
n(C) = 0,06 mol.
m(C) = 0,06 mol · 12 g/mol = 0,72 g

n(CO₂) = 2,64 g : 44 g/mol = 0,06 mol.
n(C) = 0,06 mol.
m(C) = 0,06 mol · 12 g/mol = 0,72 g

Ergebnis:

0,72 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 Methanol liefert 0,44 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.
So fängst du an:
n(CO₂) = 0,44 g : 44 g/mol = 0,01 mol.
Lösung zeigen
1. n(CO₂) = 0,44 g : 44 g/mol = 0,01 mol.
2. n(C) = 0,01 mol.
3. m(C) = 0,01 mol · 12 g/mol = 0,12 g
Ergebnis:
0,12 g
●20
Die vollständige Verbrennung einer Probe Ethansäure liefert 4,40 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
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
★21
Die vollständige Verbrennung einer Probe Glucose liefert 13,20 g Kohlenstoffdioxid und 5,40 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) = 13,20 g : 44 g/mol = 0,30 mol.
2. n(C) = 0,30 mol.
3. m(C) = 0,30 mol · 12 g/mol = 3,60 g
Ergebnis:
3,60 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

Phytol ist ein Terpen mit 20 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?

Schritt für Schritt

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 20 : 5 = 4.
Bei 4 Einheiten heißt die Klasse Diterpen.
4 Isopren-Einheiten, Diterpen.

Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 20 : 5 = 4.
Bei 4 Einheiten heißt die Klasse Diterpen.
4 Isopren-Einheiten, Diterpen.

Ergebnis:

4 Isopren-Einheiten, Diterpen

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
Campher ist ein Terpen mit 10 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
So fängst du an:
Eine Einheit hat 5 Kohlenstoffatome: 10 : 5 = 2.
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
●23
Limonen (C₁₀H₁₆) entfärbt Kaliumpermanganat-Lösung. Welche Erklärung trägt?
Lösung zeigen
1. Permanganat wird von Doppelbindungen entfärbt.
2. C₁₀H₁₆ hat sechs Wasserstoffatome weniger als Decan.
3. Das Molekül enthält deshalb Doppelbindungen und einen Ring.
Ergebnis:
Das Molekül enthält Doppelbindungen, an denen es oxidiert wird
★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 Alkin mit 7 Kohlenstoffatomen und genau einer Dreifachbindung?
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
●26
Eine Skelettformel zeigt einen Zickzackzug aus 10 Strichen ohne weitere Symbole. Welche Summenformel hat der Stoff?
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
●27
Wie heißt CH₃–CH=CH–CH₃?
Lösung zeigen
1. Die Kette hat vier Kohlenstoffatome: but.
2. Die Doppelbindung beginnt am zweiten Atom: 2.
3. Die Endung für eine Doppelbindung ist -en.
Ergebnis:
But-2-en
●28
Hexan und 2-Methylpentan sind Isomere mit der Summenformel C₆H₁₄. Welcher Stoff siedet höher, Hexan oder 2-Methylpentan?
Lösung zeigen
1. Hexan siedet bei 69 Grad Celsius, 2-Methylpentan bei 60 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 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
●30
Sonnenblumenöl wird mit verdünnter Kaliumpermanganat-Lösung geschüttelt. Welches Ergebnis ist zu erwarten?
Lösung zeigen
1. Prüfe, welche Gruppe Permanganat anzeigt.
2. Sonnenblumenöl enthält ungesättigte Fettsäurereste mit Doppelbindungen.
3. Positiv: violette Farbe verschwindet.
Ergebnis:
Positiv: violette Farbe verschwindet

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 4 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₄H₁₀
Ich benenne Alkane, Alkene und Alkine nach den internationalen Regeln.
32
Wie heißt der unverzweigte Kohlenwasserstoff mit 4 Kohlenstoffatomen und nur Einfachbindungen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Butan
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 Ethansäure (CH₃–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 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 Glucose liefert 13,20 g Kohlenstoffdioxid und 5,40 g Wasser. Bestimme: Wie viel Gramm Wasserstoff enthielt die Probe? M(CO₂) = 44 g/mol, M(H₂O) = 18 g/mol.
Lösung zeigen
Ergebnis:
0,60 g
Ich beschreibe Isopren und Terpene als Inhaltsstoffe von Naturstoffgemischen und gewinne sie.
38
Caryophyllen ist ein Terpen mit 15 Kohlenstoffatomen. Aus wie vielen Isopren-Einheiten besteht es, und welcher Klasse gehört es an?
Lösung zeigen
Ergebnis:
3 Isopren-Einheiten, Sesquiterpen

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

C₆H₁₄
C₆H₁₂
C₇H₁₆
Propen
Pentan
Ethan
Heptan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Sie sind Isomere mit anderer Siedetemperatur
3 Isomere
Carboxygruppe
Aldehydgruppe
Alkohol, Aldehyd, Carbonsäure
Negativ: die Lösung bleibt blau
Der Stoff enthält eine Aldehydgruppe, die oxidiert wurde
Erwärmen mit Fehling-Lösung: nur Ethanal bildet einen roten Niederschlag
Eine Bindung, die aus der Papierebene nach vorn zeigt
C₆H₁₄
C₆H₁₄, C₆H₁₂ und C₆H₁₂
0,12 g
0,20 g
3,60 g
2 Isopren-Einheiten, Monoterpen
Das Molekül enthält Doppelbindungen, an denen es oxidiert wird
Beide sind unpolar, Wasser bildet dagegen Wasserstoffbrücken
C₇H₁₂
C₁₁H₂₄
But-2-en
Hexan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carboxygruppe
Positiv: violette Farbe verschwindet
C₄H₁₀
Butan
Pentan, seine Moleküle berühren sich über eine größere Fläche
Carboxygruppe
Negativ: die Lösung bleibt blau
C₁₂H₂₆
0,60 g
3 Isopren-Einheiten, Sesquiterpen