Chemie · Klasse 9 und 10 · Kapitel

Kohlenwasserstoffe – vom Campinggas zum Benzin

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1Ich erkläre, warum Kohlenstoff Ketten bildet.

MerkenKohlenstoff

Kohlenstoff hat vier Außenelektronen und bildet vier Bindungen – auch zu sich selbst.

Deshalb gibt es Millionen organische Verbindungen.

BeispielWarum Kohlenstoff Ketten bildet

Was ist eine Elektronenpaarbindung?

Schritt für Schritt

Nichtmetalle geben ungern Elektronen ab.
Sie teilen sich Paare.
Das Paar gehört beiden Atomen.

Nichtmetalle geben ungern Elektronen ab.
Sie teilen sich Paare.
Das Paar gehört beiden Atomen.

Ergebnis:

Zwei Atome teilen sich ein Elektronenpaar

AchtungHomologe Reihe falsch abgezählt

So nicht

Propan hat 3 C, also 6 H: C₃H₆

So richtig

CₙH₂ₙ₊₂ → 2 · 3 + 2 = 8 → C₃H₈

C₍n₎H₍2n+2₎ – bei Propan sind es 3 C und 8 H, nicht 6.

ÜbenJetzt du

○1
Warum gibt es so viele Kohlenstoffverbindungen?
So fängst du an:
C bindet an C – sehr fest.
Lösung zeigen
1. C bindet an C – sehr fest.
2. Ketten, Verzweigungen und Ringe sind möglich.
3. Daraus entstehen Millionen Verbindungen.
Ergebnis:
C-Atome binden sich zu langen Ketten und Ringen
●2
Wie viele Bindungen geht ein Kohlenstoffatom ein?
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff: 4. Hauptgruppe.
2. Vier Außenelektronen, vier Elektronenpaare.
3. Vier Bindungen.
Ergebnis:
Vier Bindungen
★3
Ist Methan CH₄ ein Salz oder ein Molekül?
Lösung zeigen
1. C und H sind Nichtmetalle.
2. Sie teilen Elektronenpaare.
3. Methan ist ein Molekül.
Ergebnis:
Ein Molekül mit vier Bindungen

2Ich benenne die ersten zehn Alkane.

MerkenHomologe Reihe

Meth-, Eth-, Prop-, But-, Pent-, Hex-, Hept-, Oct-, Non-, Dec-.

Jedes Glied hat ein CH₂ mehr als das vorige.

BeispielName und Formel eines Alkans

Gib die Summenformel von Nonan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.

Schritt für Schritt

Nonan hat 9 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
H-Zahl: 2 · 9 + 2 = 20 → C₉H₂₀

Nonan hat 9 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
H-Zahl: 2 · 9 + 2 = 20 → C₉H₂₀

Ergebnis:

C₉H₂₀

AchtungDoppelbindung als besonders stabil gedeutet

So nicht

Ethen reagiert kaum, weil die Doppelbindung doppelt hält.

So richtig

Ethen reagiert leichter als Ethan: An der Doppelbindung lagern sich Atome an.

Denk an Bromwasser: Bei welchem Gas wird es farblos?

ÜbenJetzt du

○4
Gib die Summenformel von Methan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
So fängst du an:
Methan hat 1 Kohlenstoffatom – das sagt die Vorsilbe.
Lösung zeigen
1. Methan hat 1 Kohlenstoffatom – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 1 + 2 = 4 → CH₄
Ergebnis:
CH₄
●5
Gib die Summenformel von Hexan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Hexan hat 6 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 6 + 2 = 14 → C₆H₁₄
Ergebnis:
C₆H₁₄
★6
Gib die Summenformel von Propan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Propan hat 3 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 3 + 2 = 8 → C₃H₈
Ergebnis:
C₃H₈

3Ich stelle Summen- und Strukturformeln auf.

MerkenAllgemeine Formel

Alkane: CₙH₂ₙ₊₂. Bei 3 C-Atomen also 2 · 3 + 2 = 8 H-Atome: C₃H₈, Propan.

BeispielSummen- und Strukturformel

Hepten hat die Formel C₇H₁₄. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.

Schritt für Schritt

Kohlenstoff in g/mol: 7 · 12 = 84
Zusammen in g/mol: 84 + 14 = 98

Kohlenstoff in g/mol: 7 · 12 = 84
Zusammen in g/mol: 84 + 14 = 98

Ergebnis:

98 g/mol

AchtungMol als Masse statt als Anzahl

So nicht

Ein Mol ist 1 g eines Stoffs.

So richtig

Ein Mol ist eine Anzahl: 6 · 10²³ Teilchen. Wie viel es wiegt, hängt vom Stoff ab.

Denk an ein Dutzend Eier und ein Dutzend Erbsen: gleiche Anzahl, andere Masse.

ÜbenJetzt du

○7
Ethan hat die Formel C₂H₆. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
So fängst du an:
Kohlenstoff in g/mol: 2 · 12 = 24
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 2 · 12 = 24
2. Zusammen in g/mol: 24 + 6 = 30
Ergebnis:
30 g/mol
●8
Pentan hat die Formel C₅H₁₂. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 5 · 12 = 60
2. Zusammen in g/mol: 60 + 12 = 72
Ergebnis:
72 g/mol
★9
Propan hat die Formel C₃H₈. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 3 · 12 = 36
2. Zusammen in g/mol: 36 + 8 = 44
Ergebnis:
44 g/mol

4Ich erkläre den Anstieg der Siedetemperatur in der homologen Reihe.

MerkenSiedetemperatur

Je länger die Kette, desto höher die Siedetemperatur – längere Moleküle ziehen sich über eine größere Fläche an.

BeispielSiedetemperatur in der homologen Reihe

Heptan siedet bei 98 °C, Octan bei 126 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Nonan aussieht.

Schritt für Schritt

Octan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
Also siedet Nonan noch höher: gemessen 151 °C

Octan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
Also siedet Nonan noch höher: gemessen 151 °C

Ergebnis:

höher, nämlich bei 151 °C

AchtungSiedetemperatur mit Größe des Atoms erklärt

So nicht

Decan siedet höher als Pentan, weil die Atome größer sind

So richtig

Decan siedet höher, weil die KETTE länger ist:
mehr Kontaktfläche → stärkere Anziehung zwischen den Molekülen

Nicht die Atome werden größer, sondern die Ketten länger – deshalb halten die Moleküle stärker zusammen.

ÜbenJetzt du

○10
Pentan siedet bei 36 °C, Hexan bei 69 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Heptan aussieht.
So fängst du an:
Hexan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Lösung zeigen
1. Hexan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
2. Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
3. Also siedet Heptan noch höher: gemessen 98 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei 98 °C
●11
Hexan siedet bei 69 °C, Heptan bei 98 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Octan aussieht.
Lösung zeigen
1. Heptan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
2. Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
3. Also siedet Octan noch höher: gemessen 126 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei 126 °C
★12
Butan siedet bei −1 °C, Pentan bei 36 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Hexan aussieht.
Lösung zeigen
1. Pentan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
2. Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
3. Also siedet Hexan noch höher: gemessen 69 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei 69 °C

5Ich unterscheide Alkane, Alkene und Alkine.

MerkenAlkane, Alkene, Alkine

Alkan: nur Einfachbindungen (-an).

Alken: eine Doppelbindung (-en). Alkin: eine Dreifachbindung (-in).

BeispielAlkane, Alkene, Alkine

Entscheide: Ist C₈H₁₄ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?

Schritt für Schritt

8 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 18, Alken 16, Alkin 14 Wasserstoffatome.
14 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.

8 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 18, Alken 16, Alkin 14 Wasserstoffatome.
14 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.

Ergebnis:

Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung

AchtungGleiche Summenformel heißt gleicher Stoff

So nicht

Welches ist reaktionsfreudiger: Ethan oder Ethen → Beide gleich, gleiche C-Zahl

So richtig

Welches ist reaktionsfreudiger: Ethan oder Ethen → Ethen, wegen der Doppelbindung

Zeichne beide Strukturformeln. Ist die Kette gleich?

ÜbenJetzt du

○13
Entscheide: Ist C₃H₆ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
So fängst du an:
3 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 3 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 8, Alken 6, Alkin 4 Wasserstoffatome.
3. 6 Wasserstoffatome: ein Alken, eine Doppelbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
●14
Welches ist reaktionsfreudiger: Ethan oder Ethen?
Lösung zeigen
1. An der Doppelbindung können Atome addiert werden.
2. Ethan hat keine solche Stelle.
3. Ethen ist reaktionsfreudiger.
Ergebnis:
Ethen, wegen der Doppelbindung
★15
Wie lautet die allgemeine Formel der Alkene?
Lösung zeigen
1. Alkane: CₙH₂ₙ₊₂.
2. Eine Doppelbindung: zwei H weniger.
3. Alkene: CₙH₂ₙ.
Ergebnis:
CₙH₂ₙ

6Ich stelle Verbrennungsgleichungen auf.

MerkenVerbrennung

Vollständige Verbrennung eines Kohlenwasserstoffs liefert immer CO₂ und H₂O. Bei zu wenig Sauerstoff entsteht giftiges CO und Ruß.

BeispielVerbrennung eines Kohlenwasserstoffs

Butan (C₄H₁₀) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.

Schritt für Schritt

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
4 C-Atome → 4 CO₂ · 10 H-Atome → 5 H₂O
O-Atome zählen: 8 + 5 = 13
Also 6,5 O₂ (mal 2 nehmen, damit es aufgeht)

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
4 C-Atome → 4 CO₂ · 10 H-Atome → 5 H₂O
O-Atome zählen: 8 + 5 = 13
Also 6,5 O₂ (mal 2 nehmen, damit es aufgeht)

Ergebnis:

C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O

AchtungIndizes statt Koeffizienten geändert

So nicht

H₂ + O₂ → H₂O₂

So richtig

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
(Zahlen VOR die Formel, nie in den Index)

Ausgleichen heißt: Zahlen VOR die Formel schreiben. Wer H₂O zu H₂O₂ macht, hat einen anderen Stoff.

ÜbenJetzt du

○16
Ethan (C₂H₆) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
So fängst du an:
Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
Lösung zeigen
1. Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2. 2 C-Atome → 2 CO₂ · 6 H-Atome → 3 H₂O
3. O-Atome zählen: 4 + 3 = 7
4. Also 3,5 O₂ (mal 2 nehmen, damit es aufgeht)
Ergebnis:
C₂H₆ + 3,5 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O
●17
Pentan (C₅H₁₂) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
Lösung zeigen
1. Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2. 5 C-Atome → 5 CO₂ · 12 H-Atome → 6 H₂O
3. O-Atome zählen: 10 + 6 = 16
4. Also 8 O₂
Ergebnis:
C₅H₁₂ + 8 O₂ → 5 CO₂ + 6 H₂O
★18
Methan (CH₄) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
Lösung zeigen
1. Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2. 1 C-Atome → 1 CO₂ · 4 H-Atome → 2 H₂O
3. O-Atome zählen: 2 + 2 = 4
4. Also 2 O₂
Ergebnis:
CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O

7Ich beschreibe die fraktionierte Destillation von Erdöl.

MerkenFraktionierte Destillation

Erdöl wird nach Siedetemperatur getrennt: kurze Ketten oben (Gas, Benzin), lange unten (Bitumen).

BeispielErdöl auftrennen

Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Benzin“ abgetrennt. In welchem Temperaturbereich? Wie lang sind die Ketten? Wofür wird sie gebraucht?

Schritt für Schritt

Getrennt wird nach der Siedetemperatur – kurze Ketten sieden niedrig, lange hoch.
Benzin: 40–180 °C, das sind Ketten aus 5 bis 10 C-Atomen
Verwendung: Kraftstoff für Ottomotoren

Getrennt wird nach der Siedetemperatur – kurze Ketten sieden niedrig, lange hoch.
Benzin: 40–180 °C, das sind Ketten aus 5 bis 10 C-Atomen
Verwendung: Kraftstoff für Ottomotoren

Ergebnis:

40–180 °C · 5 bis 10 C-Atome · Kraftstoff für Ottomotoren

AchtungNoch einmal: Siedetemperatur mit Größe des Atoms erklärt

So nicht

Decan siedet höher als Pentan, weil die Atome größer sind

So richtig

Decan siedet höher, weil die KETTE länger ist:
mehr Kontaktfläche → stärkere Anziehung zwischen den Molekülen

Nicht die Atome werden größer, sondern die Ketten länger – deshalb halten die Moleküle stärker zusammen.

ÜbenJetzt du

○19
Die Fraktion „Petroleum (Kerosin)“ (Ketten aus 10 bis 16 C-Atomen) wird weiter unten im Destillationsturm abgetrennt. Begründe, warum gerade dort.
So fängst du an:
Im Turm ist es unten heiß und oben kühler.
Lösung zeigen
1. Im Turm ist es unten heiß und oben kühler.
2. Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
3. Lange Ketten sieden hoch und werden schon unten flüssig.
4. Petroleum (Kerosin): 180–250 °C – deshalb weiter unten
Ergebnis:
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
●20
Die Fraktion „Benzin“ (Ketten aus 5 bis 10 C-Atomen) wird weit oben im Destillationsturm abgetrennt. Begründe, warum gerade dort.
Lösung zeigen
1. Im Turm ist es unten heiß und oben kühler.
2. Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
3. Lange Ketten sieden hoch und werden schon unten flüssig.
4. Benzin: 40–180 °C – deshalb weit oben
Ergebnis:
Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
★21
Die Fraktion „Diesel“ (Ketten aus 16 bis 20 C-Atomen) wird weiter unten im Destillationsturm abgetrennt. Begründe, warum gerade dort.
Lösung zeigen
1. Im Turm ist es unten heiß und oben kühler.
2. Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
3. Lange Ketten sieden hoch und werden schon unten flüssig.
4. Diesel: 250–350 °C – deshalb weiter unten
Ergebnis:
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.

8Ich beurteile Kraftstoffe nach Energiegehalt und CO₂-Ausstoß.

MerkenEnergie und CO₂

Jede Verbrennung setzt CO₂ frei – je mehr Kohlenstoff im Molekül, desto mehr.

Das ist keine Meinung, sondern die Atombilanz.

BeispielKraftstoffe beurteilen

Ein Auto verbraucht 8 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,3 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 500 km?

Schritt für Schritt

Benzin: 8 L · 500 : 100 = 40 L
Kohlenstoffdioxid: 40 · 2,3 kg = 92 kg

Benzin: 8 L · 500 : 100 = 40 L
Kohlenstoffdioxid: 40 · 2,3 kg = 92 kg

Ergebnis:

92 kg

AchtungMasse verschwindet bei der Reaktion

So nicht

Holz verbrennt zu wenig Asche – der Rest ist vernichtet.

So richtig

Holz verbrennt zu Asche, Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid. Die Gase sind entwichen.

Frag dich: Ist ein Gas entstanden oder dazugekommen? Zähl es mit.

ÜbenJetzt du

○22
Ein Auto verbraucht 6 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,4 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 500 km?
So fängst du an:
Benzin: 6 L · 500 : 100 = 30 L
Lösung zeigen
1. Benzin: 6 L · 500 : 100 = 30 L
2. Kohlenstoffdioxid: 30 · 2,4 kg = 72 kg
Ergebnis:
72 kg
●23
Ein Auto verbraucht 5 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,3 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 500 km?
Lösung zeigen
1. Benzin: 5 L · 500 : 100 = 25 L
2. Kohlenstoffdioxid: 25 · 2,3 kg = 57,5 kg
Ergebnis:
57,5 kg
★24
Ist Biodiesel klimaneutral, weil er aus Pflanzen stammt?
Lösung zeigen
1. Beim Verbrennen entsteht CO₂.
2. Die Pflanze hat vorher CO₂ aufgenommen.
3. Dünger, Maschinen und Transport kommen dazu.
Ergebnis:
Nicht ganz, Anbau und Transport verursachen CO₂

Vermischte Übungen

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

Üben

●25
Ein Alkan hat 20 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 20 = 40
2. Plus die Enden: 40 + 2 = 42
Ergebnis:
42 Wasserstoffatome
●26
Gib die Summenformel von Butan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Butan hat 4 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 4 + 2 = 10 → C₄H₁₀
Ergebnis:
C₄H₁₀
●27
Methan siedet bei −162 °C, Ethan bei −89 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Propan aussieht.
Lösung zeigen
1. Ethan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
2. Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
3. Also siedet Propan noch höher: gemessen −42 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei −42 °C
●28
Entscheide: Ist C₃H₄ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 3 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 8, Alken 6, Alkin 4 Wasserstoffatome.
3. 4 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
●29
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Gase“ abgetrennt. In welchem Temperaturbereich? Wie lang sind die Ketten? Wofür wird sie gebraucht?
Lösung zeigen
1. Getrennt wird nach der Siedetemperatur – kurze Ketten sieden niedrig, lange hoch.
2. Gase: unter 40 °C, das sind Ketten aus 1 bis 4 C-Atomen
3. Verwendung: Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
Ergebnis:
unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
●30
Woher kommt die Energie beim Verbrennen von Benzin?
Lösung zeigen
1. Bindungen trennen kostet Energie.
2. In CO₂ und H₂O entstehen festere Bindungen.
3. Die Differenz wird frei.
Ergebnis:
Aus den neuen, festeren Bindungen der Produkte

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Kohlenstoff: Kohlenstoff hat vier Außenelektronen und bildet vier Bindungen – auch zu sich selbst.
Homologe Reihe: Meth-, Eth-, Prop-, But-, Pent-, Hex-, Hept-, Oct-, Non-, Dec-.
Allgemeine Formel: Alkane: CₙH₂ₙ₊₂. Bei 3 C-Atomen also 2 · 3 + 2 = 8 H-Atome: C₃H₈, Propan.
Siedetemperatur: Je länger die Kette, desto höher die Siedetemperatur – längere Moleküle ziehen sich über eine größere Fläche an.
Alkane, Alkene, Alkine: Alkan: nur Einfachbindungen (-an).
Verbrennung: Vollständige Verbrennung eines Kohlenwasserstoffs liefert immer CO₂ und H₂O. Bei zu wenig Sauerstoff entsteht giftiges CO und Ruß.
Fraktionierte Destillation: Erdöl wird nach Siedetemperatur getrennt: kurze Ketten oben (Gas, Benzin), lange unten (Bitumen).
Energie und CO₂: Jede Verbrennung setzt CO₂ frei – je mehr Kohlenstoff im Molekül, desto mehr.

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 erkläre, warum Kohlenstoff Ketten bildet.
31
Ein Alkan hat 6 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
Ergebnis:
14 Wasserstoffatome
Ich benenne die ersten zehn Alkane.
32
Gib die Summenformel von Octan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₈H₁₈
Ich stelle Summen- und Strukturformeln auf.
33
Butan und Isobutan haben beide die Formel C₄H₁₀. Sind es derselbe Stoff?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Nein, sie sind anders gebaut
Ich erkläre den Anstieg der Siedetemperatur in der homologen Reihe.
34
Heptan siedet bei 98 °C, Octan bei 126 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Nonan aussieht.
Lösung zeigen
Ergebnis:
höher, nämlich bei 151 °C
Ich unterscheide Alkane, Alkene und Alkine.
35
Entscheide: Ist C₂H₂ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
Ich stelle Verbrennungsgleichungen auf.
36
Butan (C₄H₁₀) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
Ich beschreibe die fraktionierte Destillation von Erdöl.
37
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Gase“ abgetrennt. In welchem Temperaturbereich? Wie lang sind die Ketten? Wofür wird sie gebraucht?
Lösung zeigen
Ergebnis:
unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
Ich beurteile Kraftstoffe nach Energiegehalt und CO₂-Ausstoß.
38
Ein Auto verbraucht 8 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,3 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 200 km?
Lösung zeigen
Ergebnis:
36,8 kg

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

Wörter

Summe: was herauskommt, wenn man zusammenzählt

Lösungen

C-Atome binden sich zu langen Ketten und Ringen
Vier Bindungen
Ein Molekül mit vier Bindungen
CH₄
C₆H₁₄
C₃H₈
30 g/mol
72 g/mol
44 g/mol
höher, nämlich bei 98 °C
höher, nämlich bei 126 °C
höher, nämlich bei 69 °C
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
Ethen, wegen der Doppelbindung
CₙH₂ₙ
C₂H₆ + 3,5 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O
C₅H₁₂ + 8 O₂ → 5 CO₂ + 6 H₂O
CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
72 kg
57,5 kg
Nicht ganz, Anbau und Transport verursachen CO₂
42 Wasserstoffatome
C₄H₁₀
höher, nämlich bei −42 °C
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
Aus den neuen, festeren Bindungen der Produkte
14 Wasserstoffatome
C₈H₁₈
Nein, sie sind anders gebaut
höher, nämlich bei 151 °C
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
36,8 kg