Chemie · Klasse 9 und 10 · Kapitel

Kohlenwasserstoffe – vom Campinggas zum Benzin

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 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

Ein Alkan hat 8 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.

Schritt für Schritt

Doppelt: 2 · 8 = 16
Plus die Enden: 16 + 2 = 18

Doppelt: 2 · 8 = 16
Plus die Enden: 16 + 2 = 18

Ergebnis:

18 Wasserstoffatome

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 4 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
So fängst du an:
Doppelt: 2 · 4 = 8
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 4 = 8
2. Plus die Enden: 8 + 2 = 10
Ergebnis:
10 Wasserstoffatome
●2
Warum gibt es so viele Kohlenstoffverbindungen?
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
★3
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

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

AchtungSalz aus Molekülen

So nicht

Kochsalz besteht aus NaCl-Molekülen, je ein Na und ein Cl.

So richtig

Kochsalz ist ein Ionengitter. NaCl gibt nur das Verhältnis an: 1 : 1.

Zähl im Gitterbild die Nachbarn eines Natrium-Ions. Wie viele Chlorid-Ionen sind es?

ÜbenJetzt du

○4
Gib die Summenformel von Heptan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
So fängst du an:
Heptan hat 7 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Lösung zeigen
1. Heptan hat 7 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 7 + 2 = 16 → C₇H₁₆
Ergebnis:
C₇H₁₆
●5
Gib die Summenformel von Octan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Octan hat 8 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 8 + 2 = 18 → C₈H₁₈
Ergebnis:
C₈H₁₈
★6
Gib die Summenformel von Methan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
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

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

Buten hat die Formel C₄H₈. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.

Schritt für Schritt

Kohlenstoff in g/mol: 4 · 12 = 48
Zusammen in g/mol: 48 + 8 = 56

Kohlenstoff in g/mol: 4 · 12 = 48
Zusammen in g/mol: 48 + 8 = 56

Ergebnis:

56 g/mol

AchtungGleiche Summenformel heißt gleicher Stoff

So nicht

Wie viele Isomere hat Pentan C₅H₁₂ → Nur ein einziges Molekül

So richtig

Wie viele Isomere hat Pentan C₅H₁₂ → Drei verschiedene

Zeichne beide Strukturformeln. Ist die Kette gleich?

ÜbenJetzt du

○7
Propen hat die Formel C₃H₆. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
So fängst du an:
Kohlenstoff in g/mol: 3 · 12 = 36
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 3 · 12 = 36
2. Zusammen in g/mol: 36 + 6 = 42
Ergebnis:
42 g/mol
●8
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
★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
Butan siedet bei −1 °C, Pentan bei 36 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Hexan aussieht.
So fängst du an:
Pentan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
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
●11
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
★12
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

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 C₈H₁₆ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?

Schritt für Schritt

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

8 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 18, Alken 16, Alkin 14 Wasserstoffatome.
16 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 C₅H₁₀ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
So fängst du an:
5 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 5 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 12, Alken 10, Alkin 8 Wasserstoffatome.
3. 10 Wasserstoffatome: ein Alken, eine Doppelbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
●14
Entscheide: Ist C₄H₈ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 4 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 10, Alken 8, Alkin 6 Wasserstoffatome.
3. 8 Wasserstoffatome: ein Alken, eine Doppelbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
★15
Entscheide: Ist C₅H₁₂ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 5 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 12, Alken 10, Alkin 8 Wasserstoffatome.
3. 12 Wasserstoffatome: ein Alkan, nur Einfachbindungen.
Ergebnis:
Es ist ein Alkan, nur Einfachbindungen

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

Pentan (C₅H₁₂) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.

Schritt für Schritt

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
5 C-Atome → 5 CO₂ · 12 H-Atome → 6 H₂O
O-Atome zählen: 10 + 6 = 16
Also 8 O₂

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
5 C-Atome → 5 CO₂ · 12 H-Atome → 6 H₂O
O-Atome zählen: 10 + 6 = 16
Also 8 O₂

Ergebnis:

C₅H₁₂ + 8 O₂ → 5 CO₂ + 6 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
Butan (C₄H₁₀) 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. 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
●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
Ethan (C₂H₆) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.
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

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 „Gase“ 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.
Gase: unter 40 °C, das sind Ketten aus 1 bis 4 C-Atomen
Verwendung: Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug

Getrennt wird nach der Siedetemperatur – kurze Ketten sieden niedrig, lange hoch.
Gase: unter 40 °C, das sind Ketten aus 1 bis 4 C-Atomen
Verwendung: Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug

Ergebnis:

unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug

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 „Bitumen“ (Ketten aus mehr als 35 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. Bitumen: über 350 °C – deshalb weiter unten
Ergebnis:
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
●20
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Benzin“ 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. Benzin: 40–180 °C, das sind Ketten aus 5 bis 10 C-Atomen
3. Verwendung: Kraftstoff für Ottomotoren
Ergebnis:
40–180 °C · 5 bis 10 C-Atome · Kraftstoff für Ottomotoren
★21
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.

8Ich beurteile Kraftstoffe nach Energiegehalt und CO₂-Ausstoß.

MerkenEnergie und CO₂

Jede Kohlenstoffverbrennung 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 2,4 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 300 km?

Schritt für Schritt

Benzin: 8 L · 300 : 100 = 24 L
Kohlenstoffdioxid: 24 · 2,4 kg = 57,6 kg

Benzin: 8 L · 300 : 100 = 24 L
Kohlenstoffdioxid: 24 · 2,4 kg = 57,6 kg

Ergebnis:

57,6 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 5 L Benzin auf 100 km. Ein Liter Benzin erzeugt beim Verbrennen 2,4 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 200 km?
So fängst du an:
Benzin: 5 L · 200 : 100 = 10 L
Lösung zeigen
1. Benzin: 5 L · 200 : 100 = 10 L
2. Kohlenstoffdioxid: 10 · 2,4 kg = 24 kg
Ergebnis:
24 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 300 km?
Lösung zeigen
1. Benzin: 5 L · 300 : 100 = 15 L
2. Kohlenstoffdioxid: 15 · 2,3 kg = 34,5 kg
Ergebnis:
34,5 kg
★24
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
1. Benzin: 8 L · 200 : 100 = 16 L
2. Kohlenstoffdioxid: 16 · 2,3 kg = 36,8 kg
Ergebnis:
36,8 kg

Vermischte Übungen

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

Üben

●25
Ein Alkan hat 12 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 12 = 24
2. Plus die Enden: 24 + 2 = 26
Ergebnis:
26 Wasserstoffatome
●26
Gib die Summenformel von Ethan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
Lösung zeigen
1. Ethan hat 2 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
2. Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
3. H-Zahl: 2 · 2 + 2 = 6 → C₂H₆
Ergebnis:
C₂H₆
●27
Ethan hat die Formel C₂H₆. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 2 · 12 = 24
2. Zusammen in g/mol: 24 + 6 = 30
Ergebnis:
30 g/mol
●28
Entscheide: Ist C₃H₆ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
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
●29
Zwei Moleküle Octan (C₈H₁₈) verbrennen vollständig. Rechts stehen 16 CO₂ und 18 H₂O. Bestimme: Wie viele Sauerstoffmoleküle O₂ werden links gebraucht?
Lösung zeigen
1. Sauerstoffatome rechts: 16 · 2 + 18 = 50
2. Ein O₂ hat zwei Atome: 50 : 2 = 25
Ergebnis:
25
●30
Bei der Destillation von Erdöl wird die Fraktion „Diesel“ 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. 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

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

AchtungReaktion nicht von Mischen oder Zustandsänderung getrennt

So nicht

Zucker löst sich in Tee → chemische Reaktion

So richtig

Zucker löst sich → kein neuer Stoff, also keine Reaktion.
Reaktion heißt: Es entsteht ein neuer Stoff

Eine Reaktion erkennt man an einem NEUEN Stoff. Schmelzen und Lösen ändern nur die Form.

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 3 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
Ergebnis:
8 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
Was zeigt eine Strukturformel, was die Summenformel nicht zeigt?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Wie die Atome verbunden sind
Ich erkläre den Anstieg der Siedetemperatur in der homologen Reihe.
34
Propan siedet bei −42 °C, Butan bei −1 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Pentan aussieht.
Lösung zeigen
Ergebnis:
höher, nämlich bei 36 °C
Ich unterscheide Alkane, Alkene und Alkine.
35
Bromwasser wird mit Ethen geschüttelt und entfärbt sich. Mit Ethan nicht. Warum?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Brom lagert sich an die Doppelbindung an
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 2,4 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 500 km?
Lösung zeigen
Ergebnis:
96 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

10 Wasserstoffatome
C-Atome binden sich zu langen Ketten und Ringen
12 Wasserstoffatome
C₇H₁₆
C₈H₁₈
CH₄
42 g/mol
44 g/mol
Drei verschiedene
höher, nämlich bei 69 °C
höher, nämlich bei 36 °C
höher, nämlich bei −1 °C
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
Es ist ein Alkan, nur Einfachbindungen
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
C₂H₆ + 3,5 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
40–180 °C · 5 bis 10 C-Atome · Kraftstoff für Ottomotoren
Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
24 kg
34,5 kg
36,8 kg
26 Wasserstoffatome
C₂H₆
30 g/mol
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
25
250–350 °C · 16 bis 20 C-Atome · Kraftstoff für Dieselmotoren
8 Wasserstoffatome
C₁₀H₂₂
Wie die Atome verbunden sind
höher, nämlich bei 36 °C
Brom lagert sich an die Doppelbindung an
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
96 kg