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

Ein Alkan hat 9 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.

Schritt für Schritt

Doppelt: 2 · 9 = 18
Plus die Enden: 18 + 2 = 20

Doppelt: 2 · 9 = 18
Plus die Enden: 18 + 2 = 20

Ergebnis:

20 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 5 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
So fängst du an:
Doppelt: 2 · 5 = 10
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 5 = 10
2. Plus die Enden: 10 + 2 = 12
Ergebnis:
12 Wasserstoffatome
●2
Ein Alkan hat 6 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 6 = 12
2. Plus die Enden: 12 + 2 = 14
Ergebnis:
14 Wasserstoffatome
★3
Ein Alkan hat 8 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 8 = 16
2. Plus die Enden: 16 + 2 = 18
Ergebnis:
18 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 Hexan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.

Schritt für Schritt

Hexan hat 6 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
H-Zahl: 2 · 6 + 2 = 14 → C₆H₁₄

Hexan hat 6 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
Allgemeine Formel der Alkane: C_nH_2n+2
H-Zahl: 2 · 6 + 2 = 14 → C₆H₁₄

Ergebnis:

C₆H₁₄

AchtungPeriode und Hauptgruppe vertauscht

So nicht

Chlor steht in der 3. Hauptgruppe.

So richtig

Chlor steht in der 3. Periode und in der 7. Hauptgruppe.

Fahre mit dem Finger: Zeile von oben zählen ist die Periode, Spalte von links die Hauptgruppe.

ÜbenJetzt du

○4
Gib die Summenformel von Nonan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
So fängst du an:
Nonan hat 9 Kohlenstoffatome – das sagt die Vorsilbe.
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
●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 Heptan an und begründe sie mit der allgemeinen Formel.
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

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

Hexen hat die Formel C₆H₁₂. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.

Schritt für Schritt

Kohlenstoff in g/mol: 6 · 12 = 72
Zusammen in g/mol: 72 + 12 = 84

Kohlenstoff in g/mol: 6 · 12 = 72
Zusammen in g/mol: 72 + 12 = 84

Ergebnis:

84 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
Hepten hat die Formel C₇H₁₄. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
So fängst du an:
Kohlenstoff in g/mol: 7 · 12 = 84
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 7 · 12 = 84
2. Zusammen in g/mol: 84 + 14 = 98
Ergebnis:
98 g/mol
●8
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
★9
Heptan hat die Formel C₇H₁₆. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 7 · 12 = 84
2. Zusammen in g/mol: 84 + 16 = 100
Ergebnis:
100 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

Butan siedet bei −1 °C, Pentan bei 36 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Hexan aussieht.

Schritt für Schritt

Pentan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
Also siedet Hexan noch höher: gemessen 69 °C

Pentan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
Längere Moleküle ziehen sich stärker an – man braucht mehr Energie zum Trennen.
Also siedet Hexan noch höher: gemessen 69 °C

Ergebnis:

höher, nämlich bei 69 °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
Propan siedet bei −42 °C, Butan bei −1 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Pentan aussieht.
So fängst du an:
Butan hat ein C-Atom mehr, also ein längeres Molekül.
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
●11
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
★12
Pentan siedet bei 36 °C, Hexan bei 69 °C. Erkläre den Unterschied und sage voraus, wie es bei Heptan aussieht.
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

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 C₇H₁₂ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?

Schritt für Schritt

7 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 16, Alken 14, Alkin 12 Wasserstoffatome.
12 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.

7 Kohlenstoffatome.
Alkan hätte 16, Alken 14, Alkin 12 Wasserstoffatome.
12 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.

Ergebnis:

Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung

AchtungOH-Gruppe als Hydroxid-Ion gedeutet

So nicht

Woran erkennt man ein Alken → An einer C–O-Einfachbindung

So richtig

Woran erkennt man ein Alken → An einer C=C-Doppelbindung

Prüfe eine Ethanollösung mit Indikator. Welche Farbe zeigt er?

ÜbenJetzt du

○13
Entscheide: Ist C₄H₁₀ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
So fängst du an:
4 Kohlenstoffatome.
Lösung zeigen
1. 4 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 10, Alken 8, Alkin 6 Wasserstoffatome.
3. 10 Wasserstoffatome: ein Alkan, nur Einfachbindungen.
Ergebnis:
Es ist ein Alkan, nur Einfachbindungen
●14
Woran erkennt man ein Alken?
Lösung zeigen
1. Alkane: nur Einfachbindungen.
2. Alkene: eine Doppelbindung.
3. Alkine: eine Dreifachbindung.
Ergebnis:
An einer C=C-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

Methan (CH₄) verbrennt vollständig. Stelle die Reaktionsgleichung auf.

Schritt für Schritt

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
1 C-Atome → 1 CO₂ · 4 H-Atome → 2 H₂O
O-Atome zählen: 2 + 2 = 4
Also 2 O₂

Vollständige Verbrennung: es entstehen immer CO₂ und H₂O.
1 C-Atome → 1 CO₂ · 4 H-Atome → 2 H₂O
O-Atome zählen: 2 + 2 = 4
Also 2 O₂

Ergebnis:

CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 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
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
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

Die Fraktion „Petroleum (Kerosin)“ (Ketten aus 10 bis 16 C-Atomen) wird weiter unten im Destillationsturm abgetrennt. Begründe, warum gerade dort.

Schritt für Schritt

Im Turm ist es unten heiß und oben kühler.
Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
Lange Ketten sieden hoch und werden schon unten flüssig.
Petroleum (Kerosin): 180–250 °C – deshalb weiter unten

Im Turm ist es unten heiß und oben kühler.
Kurze Ketten sieden niedrig und steigen als Dampf weit nach oben.
Lange Ketten sieden hoch und werden schon unten flüssig.
Petroleum (Kerosin): 180–250 °C – deshalb weiter unten

Ergebnis:

Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.

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 „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 „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 Kohlenstoffverbrennung 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 2,3 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 200 km?

Schritt für Schritt

Benzin: 6 L · 200 : 100 = 12 L
Kohlenstoffdioxid: 12 · 2,3 kg = 27,6 kg

Benzin: 6 L · 200 : 100 = 12 L
Kohlenstoffdioxid: 12 · 2,3 kg = 27,6 kg

Ergebnis:

27,6 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 2,3 kg Kohlenstoffdioxid. Bestimme: Wie viel Kohlenstoffdioxid entsteht auf 300 km?
So fängst du an:
Benzin: 5 L · 300 : 100 = 15 L
Lösung zeigen
1. Benzin: 5 L · 300 : 100 = 15 L
2. Kohlenstoffdioxid: 15 · 2,3 kg = 34,5 kg
Ergebnis:
34,5 kg
●23
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
1. Benzin: 5 L · 300 : 100 = 15 L
2. Kohlenstoffdioxid: 15 · 2,4 kg = 36 kg
Ergebnis:
36 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 10 Kohlenstoffatome. Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat es? Regel: CₙH₂ₙ₊₂.
Lösung zeigen
1. Doppelt: 2 · 10 = 20
2. Plus die Enden: 20 + 2 = 22
Ergebnis:
22 Wasserstoffatome
●26
Hexan hat die Formel C₆H₁₄. Bestimme: Wie groß ist seine Molmasse? C 12 g/mol, H 1 g/mol.
Lösung zeigen
1. Kohlenstoff in g/mol: 6 · 12 = 72
2. Zusammen in g/mol: 72 + 14 = 86
Ergebnis:
86 g/mol
●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 C₄H₆ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
1. 4 Kohlenstoffatome.
2. Alkan hätte 10, Alken 8, Alkin 6 Wasserstoffatome.
3. 6 Wasserstoffatome: ein Alkin, eine Dreifachbindung.
Ergebnis:
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
●29
Zwei Moleküle Methan (CH₄) verbrennen vollständig. Rechts stehen 2 CO₂ und 4 H₂O. Bestimme: Wie viele Sauerstoffmoleküle O₂ werden links gebraucht?
Lösung zeigen
1. Sauerstoffatome rechts: 2 · 2 + 4 = 8
2. Ein O₂ hat zwei Atome: 8 : 2 = 4
Ergebnis:
4
●30
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

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 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 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 C₄H₈ ein Alkan, ein Alken oder ein Alkin?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
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 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

12 Wasserstoffatome
14 Wasserstoffatome
18 Wasserstoffatome
C₉H₂₀
C₈H₁₈
C₇H₁₆
98 g/mol
42 g/mol
100 g/mol
höher, nämlich bei 36 °C
höher, nämlich bei −1 °C
höher, nämlich bei 98 °C
Es ist ein Alkan, nur Einfachbindungen
An einer C=C-Doppelbindung
CₙH₂ₙ
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
C₅H₁₂ + 8 O₂ → 5 CO₂ + 6 H₂O
C₂H₆ + 3,5 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O
250–350 °C · 16 bis 20 C-Atome · Kraftstoff für Dieselmotoren
40–180 °C · 5 bis 10 C-Atome · Kraftstoff für Ottomotoren
Lange Ketten sieden hoch und werden schon weiter unten flüssig.
34,5 kg
36 kg
Nicht ganz, Anbau und Transport verursachen CO₂
22 Wasserstoffatome
86 g/mol
höher, nämlich bei −42 °C
Es ist ein Alkin, eine Dreifachbindung
4
180–250 °C · 10 bis 16 C-Atome · Flugzeugtreibstoff
22 Wasserstoffatome
C₈H₁₈
Nein, sie sind anders gebaut
höher, nämlich bei 151 °C
Es ist ein Alken, eine Doppelbindung
C₄H₁₀ + 6,5 O₂ → 4 CO₂ + 5 H₂O
unter 40 °C · 1 bis 4 C-Atome · Heizgas, Campingkocher, Feuerzeug
36 kg