Kohlenwasserstoffe

– Aufgabenbeispiele zum Grundwissen im Fach Chemie –
„Kohlenwasserstoffe“
Selina hat ein Problem, doch ihre Freunde können helfen.
Ich zeichne mal zwei Beispiele.
Letzte Stunde haben wir gelernt, was
„gesättigte Kohlenwasserstoffe“ sind.
Leider habe ich nicht richtig aufgepasst.
Könnt ihr mir helfen?
Jonas
Und ich nenne dir den Grund,
warum man sie als „gesättigt“
bezeichnet.
Selina
Mithilfe der Beispiele erkläre
ich dir, was man unter einem
Kohlenwasserstoff versteht.
Lilly
Versetze dich in die Rollen der Freunde. Welche Antworten könnten sie Selina geben?
Jonas
Maxi
Lilly
In einem Chemiebuch findet sich die folgende Tabelle:
Alkan
Methan
Summenformel
Schmelzpunkt in 0C
-182,6
Siedepunkt in 0C
-161,7
Ethan
-183,3
-88,6
Propan
-187,1
-42,2
Butan
-138,5
-0,5
Pentan
-129,7
36,1
Hexan
-94,0
68,7
Heptan
-90,5
98,4
Octan
-56,8
125,6
Nonan
-53,7
150,7
Decan
-29,7
174,0
a) Erkläre mit einem einzigen Satz, worüber die Tabelle Auskunft gibt.
© 2011 – Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung – Abteilung Realschule
Maxi
– Aufgabenbeispiele zum Grundwissen im Fach Chemie –
b) Ergänze in der Tabelle die Summenformeln der Alkane.
c) Welche der folgenden Aussagen werden durch die Daten der Tabelle gestützt?
Kreuze alle richtigen Aussagen an.
 Alle in der Tabelle aufgeführten Stoffe besitzen einen Schmelzpunkt im positiven Bereich der Temperaturskala.

In der Tabelle steigen von oben nach unten die Siedepunkte der Stoffe an. Dabei nimmt auch die Kettenlänge
der Alkanmoleküle zu.

Der Schmelzpunkt ist bei den meisten Stoffen höher als der Siedepunkt.

Die Kettenlänge der Alkanmoleküle hängt unmittelbar mit deren Schmelzpunkt zusammen.
Je länger die Kette, umso höher ist dieser.

Bei Raumtemperatur (ca. 20°C) sind mehr als 50%, der in der Tabelle aufgeführten Alkane gasförmig.
d) In einem Chemiebuch ist das folgende Molekül abgebildet:
H H H H H H H H H H H H
H C C C C C C C C C C C C H
H H H H H H H H H H H H
Schreibe die Summenformel neben das Molekül.
e) Welche Aussagen können mithilfe der Tabelle über den Schmelz- und Siedepunkt dieses
Moleküls gemacht werden?
In einer Experimentierkiste befinden sich die unten abgebildeten Materialien und Stoffe.
a) Überlege dir ein sinnvolles Experiment, das du mithilfe der Materialien durchführen könntest.
Verfasse hierzu eine Experimentieranleitung für deine Klassenkameraden und gib an, was mit
diesem Experiment herausgefunden werden kann.
Experimentieranleitung
Mithilfe des Experiments soll herausgefunden werden:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Durchführung:
1. __________________________________________________________________
2. __________________________________________________________________
3. __________________________________________________________________
4. __________________________________________________________________
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– Aufgabenbeispiele zum Grundwissen im Fach Chemie –
b) Einer der oben abgebildeten Stoffe gehört zu den gesättigten Kohlenwasserstoffen.
Zeichne seine Strukturformel und gib die dazugehörige Summenformel an.
c) Die angegebene Strukturformel zeigt ein Isomer des Stoffes
aus Teilaufgabe b).
Leite aus den beiden Strukturformeln eine allgemein gültige
Definition für den Begriff Isomer ab.
H
H
H
H H C HH
H
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
d) Zeichne nun zwei weitere Isomere der Verbindung aus Teilaufgabe b) und benenne sie eindeutig.
Isomer 1:
Isomer 2:
Dein Mitschüler behauptet, dass es sich bei den beiden dargestellten Molekülen um Isomere handeln
muss. Als Begründung gibt er an, dass bei beiden Molekülen die längste Kohlenstoffkette jeweils acht
Kohlenstoffatome besitzt.
Molekül A
Molekül B
H H H
H CH3 H C2H5H H H H
H C C
C C
H CH3 H H
H C C C
C C C C H
H H H
H H H H
H H H H H
C C C C C H
H H H H H
a) Erkläre deinem Mitschüler ausführlich, weshalb es sich bei den beiden Stoffen nicht um Isomere
handeln kann.
b) Benenne die beiden dargestellten Moleküle eindeutig.
Molekül A: _______________________
Molekül B: _______________________
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– Aufgabenbeispiele zum Grundwissen im Fach Chemie –
c) Zeichne zu jedem der beiden Moleküle drei Isomere und benenne diese.
H H H
H CH3 H C2H5H H H H
H C C
C C
H CH3 H H
C C C C H
H C C C
H H H
H H H H
H H H H H
C C C C C H
H H H H H
Von mehreren Chemikalienflaschen sind die Etiketten abgegangen.
a) Ordne den verschiedenen Stoffen die richtigen Namen zu.
Flaschennummer
Name des Stoffs
Hexan
Decan
Heptadecan
Ethan
b) Im Chemikalienschrank findet euer Lehrer eine weitere Flasche, die ein Alkan enthält.
Leider ist das Etikett im Laufe der Zeit unleserlich geworden.
Überlege dir mihilfe deiner Erkenntnisse aus Teilaufgabe a), um welches Alkan
es sich hier handeln könnte. Begründe deine Antwort.
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Flaschennummer
– Aufgabenbeispiele zum Grundwissen im Fach Chemie –
In einem Chemiepraktikum wurden drei verschiedene Alkane (Pentan, Octan und Heptadecan)
verbrannt. Zu jeder Verbrennung wurde von den Schülern eine Skizze angefertigt. Leider wurde
vergessen, den verschiedenen Skizzen den Namen des verbrannten Stoffs zuzuordnen.
Stoff 1
________________
Stoff 2
______________
Stoff 3
_____________
a) Obwohl bei allen drei Experimenten jeweils ein Alkan verbrannt wurde, haben die Schüler
die Verbrennungsvorgänge unterschiedlich gezeichnet. Erkläre genau, woran dies liegt.
b) Ordne nun den verschiedenen Abdampfschalen den Stoff zu, der in ihr verbrannt wurde.
Schreibe den Namen des Stoffes auf die Zeile unter den Schalen.
c) Formuliere für zwei der Alkane die Reaktionsgleichung für die Verbrennung.
Das Foto zeigt das Etikett eines Eissprays, wie es im Sport zur
Kühlung von Verletzungen verwendet wird. Der Inhaltsstoff
„Monochlorethan“ kann auf verschiedene Arten hergestellt werden.
a) Betrachte das Etikett und zeichne die Strukturformel des Hauptinhaltsstoffes.
b) Überlege dir nun zwei Möglichkeiten, wie man den Stoff herstellen könnte. Verwende hierzu die
eindeutigen Bezeichnungen der beteiligten Stoffe.
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