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

Wie viele Bindungen geht ein Kohlenstoffatom ein?

Schritt für Schritt

Kohlenstoff: 4. Hauptgruppe.
Vier Außenelektronen, vier Elektronenpaare.
Vier Bindungen.

Kohlenstoff: 4. Hauptgruppe.
Vier Außenelektronen, vier Elektronenpaare.
Vier Bindungen.

Ergebnis:

Vier Bindungen

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
Ein Alkan hat 12 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
So fängst du an:
Doppelt: 2 · 12 = 24
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 12 = 24
2. Plus die Enden: 24 + 2 = 26
Ergebnis:
26 Wasserstoffatome
●2
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
★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 Ethan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.

Schritt für Schritt

Ethan hat 2 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
H-Zahl: 2 · 2 + 2 = 6 → C₂H₆

Ethan hat 2 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
H-Zahl: 2 · 2 + 2 = 6 → C₂H₆

Ergebnis:

C₂H₆

AchtungEin Stoff an einer Eigenschaft erkannt

So nicht

Weiß und körnig – das ist Kochsalz.

So richtig

Weiß und körnig sind Salz und Zucker. Erst Schmelztemperatur und Leitfähigkeit der Lösung unterscheiden sie.

Such eine Eigenschaft, in der sich die beiden Stoffe unterscheiden. Prüfe genau diese.

ÜbenJetzt du

○4
Gib die Summenformel von Hexan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
So fängst du an:
Hexan hat 6 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
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
●5
Gib die Summenformel von Nonan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Nonan hat 9 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 9 + 2 = 20 → C₉H₂₀
Ergebnis:
C₉H₂₀
★6
Gib die Summenformel von Decan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Decan hat 10 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 10 + 2 = 22 → C₁₀H₂₂
Ergebnis:
C₁₀H₂₂

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

Was zeigt eine Strukturformel, was die Summenformel nicht zeigt?

Schritt für Schritt

Summenformel: welche Atome, wie viele.
Strukturformel: wer mit wem verbunden ist.
Erst sie zeigt den Bau.

Summenformel: welche Atome, wie viele.
Strukturformel: wer mit wem verbunden ist.
Erst sie zeigt den Bau.

Ergebnis:

Wie die Atome verbunden sind

AchtungGleiche Summenformel heißt gleicher Stoff

So nicht

Was zeigt eine Strukturformel, was die Summenformel nicht zeigt → Wie viele Atome es insgesamt sind

So richtig

Was zeigt eine Strukturformel, was die Summenformel nicht zeigt → Wie die Atome verbunden sind

Zeichne beide Strukturformeln. Ist die Kette gleich?

ÜbenJetzt du

○7
Hexan hat die Formel C₆H₁₄. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
So fängst du an:
Kohlenstoff in g/mol: 6 · 12 = 72
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 6 · 12 = 72
2. Zusammen in g/mol: 72 + 14 = 86
Ergebnis:
86 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
Wie viele Isomere hat Pentan C₅H₁₂?
Lösung zeigen
1. Gerade Kette: Pentan.
2. Eine Verzweigung: Methylbutan.
3. Zwei an einem C: Dimethylpropan. Zusammen drei.
Ergebnis:
Drei verschiedene

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

Pentan siedet bei 36 °C, Hexan bei 69 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Heptan aussieht.

Schritt für Schritt

Hexan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
Also siedet Heptan noch höher: gemessen 98 °C

Hexan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
Also siedet Heptan noch höher: gemessen 98 °C

Ergebnis:

höher, nämlich bei 98 °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
Heptan siedet bei 98 °C, Octan bei 126 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Nonan aussieht.
So fängst du an:
Octan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Lösung zeigen
1. Octan 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 Nonan noch höher: gemessen 151 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei 151 °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
Propan siedet bei −42 °C, Butan bei −1 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Pentan aussieht.
Lösung zeigen
1. Butan 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 Pentan noch höher: gemessen 36 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei 36 °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 C₆H₁₂ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?

Schritt für Schritt

6 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 14, Alken 12, Alkin 10 Wasserstoffatome.
12 Wasserstoffatome: ein Alken, eine Doppelbindung.

6 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 14, Alken 12, Alkin 10 Wasserstoffatome.
12 Wasserstoffatome: ein Alken, eine Doppelbindung.

Ergebnis:

Es ist ein Alken, eine Doppelbindung

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

○13
Entscheide: Ist C₆H₁₀ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
So fängst du an:
6 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 6 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 14, Alken 12, Alkin 10 Wasserstoffatome.
3. 10 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
●14
Entscheide: Ist C₈H₁₈ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 8 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 18, Alken 16, Alkin 14 Wasserstoffatome.
3. 18 Wasserstoffatome: ein Alkan, nur Einfachbindungen.
Ergebnis:
Es ist ein Alkan, nur Einfachbindungen
★15
Entscheide: Ist C₈H₁₆ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 8 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 18, Alken 16, Alkin 14 Wasserstoffatome.
3. 16 Wasserstoffatome: ein Alken, eine Doppelbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung

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

Ethan (C₂H₆) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.

Schritt für Schritt

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2 C-Atome → 2 CO₂ · 6 H-Atome → 3 H₂O
O-Atome zählen: 4 + 3 = 7
Also 3,5 O₂ (mal 2 nehmen, damit es aufgeht)

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2 C-Atome → 2 CO₂ · 6 H-Atome → 3 H₂O
O-Atome zählen: 4 + 3 = 7
Also 3,5 O₂ (mal 2 nehmen, damit es aufgeht)

Ergebnis:

C₂H₆ + 3,5 O₂ → 2 CO₂ + 3 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
Methan (CH₄) 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. 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
●17
Propan (C₃H₈) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
Lösung zeigen
1. Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2. 3 C-Atome → 3 CO₂ · 8 H-Atome → 4 H₂O
3. O-Atome zählen: 6 + 4 = 10
4. Also 5 O₂
Ergebnis:
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
★18
Butan (C₄H₁₀) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
Lösung zeigen
1. Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
2. 4 C-Atome → 4 CO₂ · 10 H-Atome → 5 H₂O
3. O-Atome zählen: 8 + 5 = 13
4. Also 6,5 O₂ (mal 2 nehmen, damit es aufgeht)
Ergebnis:
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 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
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Diesel“ abgetrennt. In welchem Temperaturbereich? Wie lang sind die Ketten? Wofür wird sie gebraucht?
So fängst du an:
Getrennt wird nach der Siedetemperatur – kurze Ketten sieden niedrig, lange hoch.
Lösung zeigen
1. Getrennt wird nach der Siedetemperatur – kurze Ketten sieden niedrig, lange hoch.
2. Diesel: 250–350 °C, das sind Ketten aus 16 bis 20 C-Atomen
3. Verwendung: Kraftstoff für Dieselmotoren
Ergebnis:
250–350 °C · 16 bis 20 C-Atome · Kraftstoff für Dieselmotoren
●20
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Petroleum (Kerosin)“ 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. Petroleum (Kerosin): 180–250 °C, das sind Ketten aus 10 bis 16 C-Atomen
3. Verwendung: Flugzeugtreibstoff
Ergebnis:
180–250 °C · 10 bis 16 C-Atome · Flugzeugtreibstoff
★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 6 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,4 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 500 km?

Schritt für Schritt

Benzin: 6 L · 500 : 100 = 30 L
Kohlenstoffdioxid: 30 · 2,4 kg = 72 kg

Benzin: 6 L · 500 : 100 = 30 L
Kohlenstoffdioxid: 30 · 2,4 kg = 72 kg

Ergebnis:

72 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 300 km?
So fängst du an:
Benzin: 6 L · 300 : 100 = 18 L
Lösung zeigen
1. Benzin: 6 L · 300 : 100 = 18 L
2. Kohlenstoffdioxid: 18 · 2,4 kg = 43,2 kg
Ergebnis:
43,2 kg
●23
Welches Kriterium gehört zum Vergleich von Kraftstoffen für das Klima?
Lösung zeigen
1. Kriterien vor dem Urteil.
2. Für das Klima zählt der Ausstoß je Nutzen.
3. Also CO₂ je Kilometer.
Ergebnis:
CO₂-Ausstoß je Kilometer
★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 5 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 5 = 10
2. Plus die Enden: 10 + 2 = 12
Ergebnis:
12 Wasserstoffatome
●26
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
●27
Propen hat die Formel C₃H₆. 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 + 6 = 42
Ergebnis:
42 g/mol
●28
Ethan siedet bei −89 °C, Propan bei −42 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Butan aussieht.
Lösung zeigen
1. Propan 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 Butan noch höher: gemessen −1 °C
Ergebnis:
höher, nämlich bei −1 °C
●29
Entscheide: Ist C₅H₈ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 5 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 12, Alken 10, Alkin 8 Wasserstoffatome.
3. 8 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
●30
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

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 10 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
Ergebnis:
22 Wasserstoffatome
Ich benenne die ersten zehn Alkane.
32
Gib die Summenformel von Decan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₁₀H₂₂
Ich stelle Summen- und Strukturformeln auf.
33
Heptan hat die Formel C₇H₁₆. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
Lösung zeigen
Ergebnis:
100 g/mol
Ich erkläre den Anstieg der Siedetemperatur in der homologen Reihe.
34
Methan siedet bei −162 °C, Ethan bei −89 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Propan aussieht.
Lösung zeigen
Ergebnis:
höher, nämlich bei −42 °C
Ich unterscheide Alkane, Alkene und Alkine.
35
Entscheide: Ist C₂H₄ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
Ich stelle Verbrennungsgleichungen auf.
36
Methan (CH₄) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
Lösung zeigen
Ergebnis:
CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O
Ich beschreibe die fraktionierte Destillation von Erdöl.
37
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Benzin“ abgetrennt. In welchem Temperaturbereich? Wie lang sind die Ketten? Wofür wird sie gebraucht?
Lösung zeigen
Ergebnis:
40–180 °C · 5 bis 10 C-Atome · Kraftstoff für Ottomotoren
Ich beurteile Kraftstoffe nach Energiegehalt und CO₂-Ausstoß.
38
Ein Auto verbraucht 5 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,4 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 300 km?
Lösung zeigen
Ergebnis:
36 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

26 Wasserstoffatome
42 Wasserstoffatome
Ein Molekül mit vier Bindungen
C₆H₁₄
C₉H₂₀
C₁₀H₂₂
86 g/mol
72 g/mol
Drei verschiedene
höher, nämlich bei 151 °C
höher, nämlich bei 126 °C
höher, nämlich bei 36 °C
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
Es ist ein Alkan, nur Einfachbindungen
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
250–350 °C · 16 bis 20 C-Atome · Kraftstoff für Dieselmotoren
180–250 °C · 10 bis 16 C-Atome · Flugzeugtreibstoff
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
43,2 kg
CO₂-Ausstoß je Kilometer
Nicht ganz, Anbau und Transport verursachen CO₂
12 Wasserstoffatome
C₃H₈
42 g/mol
höher, nämlich bei −1 °C
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
C₅H₁₂ + 8 O₂ → 5 CO₂ + 6 H₂O
22 Wasserstoffatome
C₁₀H₂₂
100 g/mol
höher, nämlich bei −42 °C
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O
40–180 °C · 5 bis 10 C-Atome · Kraftstoff für Ottomotoren
36 kg