MemoCard lernen mit System

Wasserstoff strömt aus einem Rohr aus. Was geschieht, wenn man...

a) ein brennendes Streichholz in das ausströmende Gas hält

b) einen Platindraht in das ausströmende Gas hält?

a) Die Energie (Wärmeenergie) der Streichholzflamme bewirkt, dass die chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und dem Sauerstoff der Luft losgeht. Der Wasserstoff brennt, weil die nötige Aktivierungsenergie für diese Reaktion erreicht wurde

b) Das Platin bewirkt, dass die notwendige Aktivierungsenergie für diese Reaktion viel niedriger ist als normalerweise. Schon bei Zimmertemperatur brennt der Wasserstoff

Wie heißt diese Verbindung?

Wie müsste man die Strukturformel genauer zeichnen?

Tri-chlor-methan = Chloroform (leicht verdampfende Flüssigkeit. Atmet man die Dämpfe ein, schläft man ein)

Wie man am einzelnen Chloratom sieht, werden nicht alle Elektronenpaare in der Außenschale für die Bindung an das C-Atom gebraucht. Wenn man ganz genau ist, muss man in der Formel des Moleküls diese freien Elektronenpaare auch noch zeichnen, wie das hier links zu sehen ist

Was heißt ROZ?

Research-Octanzahl

(research = Forschung)

Name des Isomers?

Geradliniger Teil = Kette mit fünf C-Atomen "Pentan"

Es Methylgruppen vorhanden, genau drei Stück ("tri") und zwar an Nr. 2, nochmal an Nr 2 und dann an Nr. 4 (von links an nummeriert)

Name: 2,2,4-tri-methyl-pentan

Zum Hexan gibt man einige Tropfen des Elements Brom (bei Zimmertemperatur ist das eine dunkelbraune Flüssigkeit).

Nach intensiver Lichteinstrahlung kann man etwas beobachten. Was ist das?

1. Die braune Färbung verschwindet

2. Es steigen kleine Gasblasen hoch. Mit einem Universalindikatorpapier (Papier, das bei Anwesenheit einer Säure rot wird) stellt man das Vorhandensein eines Stoffes fest, der mit Wasser (das Papier macht man vorher nass) eine Säure ergibt

Strukturformel (Formel, die den Bau des Moleküls zeigt) des einfachsten Kohlenwasserstoffs mit Doppelbindung?

Das ist Ethen

Ethen ist ein Gas, es riecht etwas süßlich, ist farblos und brennbar

Erdöl findet man tief in der Erde = Erdöllagerstätten

Wie ist dieses Erdöl entstanden?

Abgestorbene, winzige Meereslebewesen (Plankton) wurde in den Meeren vor vielen Millionen Jahren durch Sand, Schlamm.. abgedeckt und so vom Sauerstoff ferngehalten. Unter der Einwirkung von Bakterien entstand dann im Laufe von Millionen von Jahren Erdöl und Erdgas.

Konnte sich das Erdöl und das Erdgas unter einer Wölbung einer undurchdringlichen Gesteinsschicht sammeln, so kann man Erdgas und Erdöl heute aus einer solchen Lagerstätte fördern. - Viele befinden sich heute auf dem Land (an Stellen, wo früher Meer war) aber viele befinden sich auch heute unter dem Meeresboden

Wie gewinnt man Benzin, Diesel, Heizöl... ?

In der Raffinerie, in der Rohöl verarbeitet wird, gibt es die "Fraktioniertürme". Das sind hohe Türme mit verschiedenen Ebenen auf denen sich die Teile des aufsteigenden Dampfes sammeln können, die flüssig geworden sind.

Im unteren Teil sammeln sie die Bestandteile des Erdöls, die einen höheren Siedepunkt haben (sie müssen nur wenig abkühlen, um flüssig zu werden). Das sind Schmieröle. In den Ebenen weiter oben folgen die Bestandteile mit niedrigeren Siedepunkten: Diesel - Heizöl .... und die Bestandteil, die in dem Turm nicht so weit abgekühlt wurden, damit sie flüssig werden konnten, entweichen oben als Gas

Methan wird verbrannt. Wie lautet die Reaktionsgleichung dieser chemischen Reaktion?

Erste Überlegung: Methan reagiert mit Sauerstoff.
CH₄ + O ergibt CO₂ und H₂0
Zweite Überlegung: Wenn 4 H vorhanden sind, müssen 2 Wassermoleküle entstehen. Insgesamt braucht man dann aber vier Sauerstoffatome
CH₄ + 4 O ergibt CO₂ und 2 H₂O
Dritte Überlegung: Eigentlich reagieren keine einzelnen Sauerstoffatome,sondern Sauerstoffmoleküle. 4 O sind zwei Sauerstoffmoleküle

CH₄ + 2 O₂ --> CO₂ + 2 H₂O

Was geschieht, wenn Bromradikale (also Bromatome mit einzelnen Elektronen) in Kontakt mit diesem Molekülradikal kommen?

Diese Verbindung entsteht, indem die einzelnen Elektronen der Bromradikale und des Molekülradikals gemeinsame Elektronenpaare bilden.

Der Name ist 2,2-di-Brom-ethan

Welche Gemeinsamkeit stellt man fest, wenn man folgende Stoffe verbrennt: Propangas ("Campinggas"), Benzin, Heizöl, Butangas ?

Es entsteht ausschließlich Kohlendioxidgas und Wasser

Wie kann man diese Strukturformel des Benzols noch einfacher darstellen?

Der Ring in der Mitte stellt die 6 Elektronen dar, die eigentlich für die zweite Elektronenpaarbindung der Doppelbindung zuständig wären und die hier über alle 6 C-Atome verteilt sind ("delokalisierte Elektronen")

Wie heißen die technischen Verfahren, mit denen man aus langkettigen Kohlenwasserstoffen kurzkettige Kohlenwasserstoffe herstellt?

Thermisches Cracken: Die langkettigen Moleküle zerbrechen, wenn sie sich schnell zu bewegen anfangen, wie dies bei Erwärmung der Fall ist

Katalytisches Cracken: In Kontakt mit einem Katalysator zerbrechen langkettige Kohlenwasserstoffe

Bei welchen Kohlenwasserstoffen kommt es zu einer Additionsreaktion mit einem Halogen, z.B. mit Brom?

Bei einem Alken oder einem Alkin. Nur bei diesen können sich Elektronenpaare der Doppelbindung bzw. Dreifachbindung öffnen, damit an diesen Stellen dann Bromatome gebunden werden.

Was geschieht mit dem Brommolekül Br₂, wenn es die Entstehung dieses Molekülradikals (rechts) durch Auflösung der Doppelbindung bewirkt hat?

Das Brommolekül wird zu zwei Bromradikalen

Eine Raffinerie ist eine technische Einrichtung, in der man Erdöl, das man aus der Erde gewonnen hat (= Rohöl) weiter verarbeitet. Wie macht man das?

Das Erdöl wird erhitzt. Die Dämpfe steigen in einem hohen Stahlturm nach oben. In diesem Turm gibt es verschiedene Ebenen, auf denen sich kondensierter Dampf (wieder zu Flüssigkeit gewordener) sammeln kann, weil es beim Hochsteigen der Dämpfe in diesem Turm zur Abkühlung kommt.
Diese Ebenen ("Glockenböden") sind so konstruiert, dass sich nur die flüssig gewordenen Bestandteile sammeln und die sich noch im Dampf befindlichen weiter nach oben steigen können

Warum ist dies eine aromatische Verbindung?

Die heißt dieser Stoff und wo wird er verwendet?

Im Molekül ist als zentraler Teil der Benzolring vorhanden

Es ist Vanillin. Dieser Stoff wird als Aromastoff in Süßspeisen (z.B. Eis) verwendet

Die roten Punkte stellen H-Atome dar

Welcher Kohlenwasserstoff ist hier dargestellt?

Es ist ein Kohlenwasserstoff mit 5 C-Atomen und ausschließlich Einfachbindung, also ist das ein Pentan

Man erkennt, dass die C-Atome nicht immer so verbunden sein müssen, dass sie wie in einer Perlenkette eines nach dem anderen folgen.

Die Verbindung der Kohlenstoffatome kann auch mit Verzweigungen erfolgen

In der Raffinerie gewinnt man aus dem Erdöl bei manchen Rohölsorten eine riesige Menge an Schmieröl. Gebraucht wird aber mehr Benzin. Was macht man?

Schmieröl enthält langkettige Kohlenwasserstoffe. Benzin ist viel flüssiger als das Schmieröl. Die Moleküle im Benzin sind kürzer.

Es gibt bestimmte Katalysatoren, die bewirken, dass die langkettigen Kohlenwasserstoffmoleküe zerbrechen ("cracken"). Dann hat man aus einer langen Kette zwei kurze Ketten hergestellt. Das ist dann beispielsweise Benzin

Welcher Stoff ist das?

Zu welcher Stoffgruppe gehört er?

Das ist Acetylsalicylsäure. - Dieser Stoff wird als Schmerzmittel ("Aspirin") verwendet.

Es ist ein Aromat. Man erkennt das daran, dass der zentrale Teil des Moleküls der Benzolring ist

Wie nennt man das Verfahren der Erdölverarbeitung in der Raffinerie, bei dem man Benzin, Heizöl etc. gewinnt?

Fraktionierte Destillation

"Fraktioniert" deshalb, weil man verschiedene Bestandteile (Fraktionen) aus einem Gemisch (dem Rohöl) erhält, die sich im Siedepunkt unterscheiden.

Bei der "normalen Destillation" z.B. von Wein erhält man ja nur einen Bestandteil mit einem bestimmten Siedepunkt, nämlich den Alkohol

Wie kann man diese beiden Isomere durch den Namen unterscheiden?

Pentan auf der rechten Seite: n - Pentan
Bei den n-Alkanen sind C-Atome eines nach dem anderen geradlinig wie in einer Perlenkette verbunden

Pentan auf der linken Seite: Der geradlinige Teil besteht aus vier hintereinander verbundenen C-Atomen "Butan)
Aber an dem C-Atom Nr. 2 (von links ) hängt eine Seitenkette mit einem C-Atom. Eine solche Seitenkette nennt man "Methyl-" Gruppe.
Der Name des Isomers ist dann: 2-mono-methyl-butan oder kzr
2-methyl-butan (Merke: Trotzdem ist es immer noch ein "Pentan", da es ja fünf C-Atome hat)

Zu welcher Stoffgruppe gehört diese Verbindung?

zu den Halogenalkanen

Sie entstehen durch Reaktion des Alkans (Kohlenwasserstoff) mit einem Halogen (Element der 7. Hauptgruppe im Periodensystem)

Allgemeine Summenformel der Kohlenwasserstoffe mit Dreifachbindung?

Wie nennt man diese Gruppe von Stoffen?

C_nH_2n-2

Beispiel: Anzahl der C-Atome = 3
Anzahl der H-Atome = 2*3 - 2 = 4
Summenformel: C₃H₄Name "Propin"

Der allgemeine Name ist "Alkine"

Was ist eine Substitutionsreaktion?

Eine Reaktion, bei der ein Atom in einem Molekül durch ein anderes Atom ersetzt wird.

substituieren = ersetzen

to substitute (engl.) beudeutet auch "ersetzen"

Welche Molekülmasse hat Methan?

CH₄

1 C = 1 mal 12 u = 12 u
4 H = 4 mal 1 u = 4 u

Zusammen sind das 16 u

Ein Mol Methan ist dann 16 g Methan

Wie heißen die in Molekülen vorkommenden Seitenketten, die nur aus C und H bestehen von einem bis zu drei C-Atomen?

Wie ist die allgemeine Bezeichnung für diese Seitenketten?

Es sind die Alkylgruppen (weil sie sich von den Alkanen ableiten)

-CH₃ Methylgruppe
-C₂H₅ Ethylgruppe
-C₃H₇ Propylgruppe

mono = kommt einmal vor di = kommt zweimal vor
tri = kommt dreimal vor tetra = kommt viermal vor
penta = kommt fünfmal vor .....

Methan ist der einfachste Vertreter der "Alkane". Was ist das Kennzeichen dieser Gruppe von Kohlenwasserstoffen?

Ausschließlich Einfachbindungen

Wie kann man erklären, dass die Alkane mit mehr Kohlenstoffatomen viel höhere Siedepunkte und Schmelzpunkte und auch eine höherer Viskosität haben?

Um so mehr Kohlenstoffatome die Moleküle haben, um so größer die Moleküle also insgesamt sind, desto stärker ziehen sie sich gegenseitig an und dadurch sind sie unbeweglicher.

Wenn sich aber Moleküle nicht schnell bewegen können, dann hat der Stoff einen höheren Siedepunkt, einen höheren Schmelzpunkt und eine höhere Viskosität.

Diese gegenseitige Anziehung der Moleküle nennt man die "Van-der-Waalschen-Kräfte" (nach Van der Waaals, einem Wissenschaftler)

Im Rohöl und in Steinkohlenteer (erhält man durch Erhitzen von Steinkohle unter Luftabschluss) ist ein Kohlenwasserstoff mit der Summenformel
C₆H₆ enthalten. Wie heißt diese Verbindung und was ist ihre Strukturformel?

Das ist Benzol

Aus welchen Elementen müssen Verbindungen bestehen, die beim Verbrennen an der Luft (also in Kontakt mit Luftsauerstoff) ausschließlich Wasser und Kohlendioxid ergeben?

Diese Verbindungen bestehen dann nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff

Verbindungen, die nur aus C und H bestehen, nennt man Kohlenwasserstoffe

Was sind fossile Brennstoffe?

Fossile sind Überreste abgestorbener Lebewesen.

Erdöl und Erdgas sind aus urzeitlichem Meeresplankton vor vielen Millionen Jahren entstanden. - Kohle entstand aus urzeitlichen Wäldern. Durch Anstieg des Wasserspiegels entstanden dort, wo diese Wälder waren, Sümpfe. Im Schlamm dieser Sümpfe kam an das Holz der abgestorbenen Bäume kein Sauerstoff. Zuerst bildete sich Torf (wie heute noch in Torfmooren), daraus Braunkohlen (Kohlenstoffanteil noch nicht so hoch) und dann die tiefer im Erdboden zu findende Steinkohle (noch höherer Kohlenstoffanteil)

Was sind Isomere?

Das sind Verbindungen, die dieselbe Summenformel haben, aber verschiedene Strukturformeln, also unterschiedlichen Molekülbau

Was ist der einfachste Kohlenwasserstoff ?

Methan CH₄

Wozu wird Benzol verwendet?

Aromatische Verbindungen enthalten als zentralen Teil den Benzolring. Man kann solche aromatischen Verbindungen aus Benzol herstellen, indem man beispielsweise H-Atome durch andere Atome oder Atomgruppen ersetzt.

Wichtige Pflanzenschutzmittel, aber auch Medikamente sind aromatische Verbindungen = Aromate

Welche allgemeine Summenformel haben Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindung?

Wie heißen diese Stoffe allgemein?

C_nH_2n

Beispiel: Anzahl der C-Atome = 4
Anzahl der Wasserstoffatome = 2*4 = 8
Summenformel: C₄H₈ Name: Buten

Auf welche zwei Weisen kann man Halogenalkane herstellen?

1. Durch Substitutionsreaktion: Ein H-Atom eine Kohlenwasserstoffmoleküls wird durch ein Halogenatom ersetzt.

2. Durch Additionsreaktion: Eine Doppelbindung (oder auch Dreifachbindung) öffnet sich in Anwesenheit eines Halogenmoleküls und bindet dann die Halogenradikale durch Bilden gemeinsamer Elektronenpaare

Wie nennt man die besonderer räumliche Form des Methanmoleküls?

Man nennt diese Form "Tetraeder".

Die H-Atome sitzen an den Ecken dieses Tetraeders un das Kohlenstoffatom im Zentrum

Wie heißt diese Verbindung?

n-Pentan

n = geradkettig (normal)

Die Endung -an deutet auf eine Einfachbindung hin

Kann man diese Pentane im Labor durch ihre Eigenschaften unterscheiden?

Länglich gebaute Moleküle können sich besser und enger aneinander legen und daher wirken sich die Van-der-Waalschen Kräfte bei solchen Molekülen stärker aus.

Das Pentan auf der rechten Seite hat also einen etwas höheren Siedepunkt als das Pentan auf der linken Seite, bei dem das Aneinanderlegen der Moleküle nicht zu gut klappt

Reihe der Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindung "Alkene" von zwei bis zu zehn C-Atomen?

C₂H₄ Ethen C₃H₆ Propen C₄H₈ Buten

C₅H₁₀ Penten C₆H₁₂ Hexen C₇H₁₄ Hepten

C₈H₁₆Octen C₉H₁₈ Nonen C₁₀H₂₀ Decen

Wie heißen die Alkane von einem C-Atom bis zu 10 C-Atomen?

Methan CH₄ Ethan C₂H₆ Propan C₃H₈

Butan C₄H₁₀ Pentan C₅H₁₂ Hexan C₆H₁₄

Heptan C₇H₁₆ Octan C8H₁₈ Nonan C₉H₂₀

Decan C₁₀H₂₂

Welche allgemeine Summenformel haben Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindung?

Wie heißen diese Stoffe allgemein?

C_nH_2n

Beispiel: Anzahl der C-Atome = 4
Anzahl der Wasserstoffatome = 2*4 = 8
Summenformel: C₄H₈ Name: Buten

Allgemeine Bezeichnung "Alkene"

Dieses Molekül ist durch Substitutionsreakton zwischen Ethan und Brom entstanden. Wie heißt es?

geradliniger Molekülteil mit zwei C-Atomen = Ethan

Am C-Atom Nr. 1 (von rechts an nummeriert) hängt ein Bromatom. (mono)

Name: 1-mono-brom-ethan oder 1-brom-ethan oder Mono-brom-ethan

Was stellt man fest, wenn man eine Additionsreaktion von...

a) Buten mit Jod

b) Butin mit Jod

durchführt?

Beim Alken öffnet sich zunächst eines der beiden Elektronenpaare der Doppelbindung und an den beiden C-Atomen werden dann Jodatome gebunden. - Bei einem Alkin öffnet sich zunächst ein Elektronenpaar der Dreifachbindung (also eines von drei Elektronenpaaren) und es werden Halogenatome an die C-Atome gebunden. Dann kann sich von der Doppelbindung, die dann von der Dreifachbindung übrig ist, noch ein Elektronenpaar öffnen und ebenfalls an die C-Atome Halogenatome binden.

Beim Butin wird also die doppelte Menge Jod gebunden wie beim Buten

Die Reihe der Alkane bezeichnet man als "homologe Reihe" - was bedeutet das?

Welche Eigenschaften verändern sich in der Reihe der Alkane, also mit zunehmender Anzahl der Kohlenstoffatome?

In der Reihe hat das nächste Molekül immer ein C-Atom und 2 H-Atome mehr. (eine gleichförmige Veränderung )

Je mehr C-Atome ein Alkan hat, desto höher ist der Siedepunkt und desto höher der Schmelzpunkt. Es sind also Alkane (bis 4 C-Atome) bei Zimmertemperatur Gase, die folgenden (bis 17 C-Atomen) sind flüssig und dann folgen feste Stoffe.

Je mehr C-Atome ein Alkan hat, desto stärker rußt die Flamme beim Verbrennen

Je mehr C-Atome ein Alkan hat, desto "zähflüssiger" wird es. Man sagt: Die Viskosität nimmt zu

Welche Folge hat die ungleiche Elektronenverteilung in den Atomen eines Moleküls, wenn sich also gerade viele Elektronen auf der linken Seite der Atome befinden?

Wenn die Elektronen in den meisten Atomen gerade auf der linken Seite sind, so ist auch diese Seite des Moleküls negativ geladen und die entgegengesetzte Seite positiv. Bei Molekülen mit vielen Atomen ist dies häufiger der Fall als bei wenigen Atomen.

Solche kurzfristig "polarisierten" Moleküle ziehen sich an. Die positive Seite des einen Moleküls zieht die negative Seite eines anderen Moleküls an

Name der Verbindung?

Wie ist sie entstanden?

1,1-di-brom-ethan

Es wurden zwei H-Atome des Ethans durch Reaktion mit Brom "substituiert" = ersetzt

Beide Kohlenwasserstoffe sind Pentane

Was ist der Unterschied zwischen Ihnen?

Sie haben einen unterschiedlichen Molekülbau, obwohl sie beide Pentane mit der Summenformel C₅H₁₂sind

Ein Brommolekül Br₂ nächert sich einem Ethenmolekül. Was geschieht?

Brommolekül

Das Brommolekül (Bromatome haben eine hohe EN) wirkt auf die Doppelbindung ein:

Die Doppelbindung öffnet sich. Jedes der beiden C-Atome, (die zuvor durch das gemeinsame Elektronenpaar verbunden war)

hat nun wieder einzelne Elektronen. - Atome oder Moleküle mit ungepaarten, einzelnen Elektronen werden "Radikale" genannt

Wie gewinnt man Benzin mit höherer Octanzahl?

Man muss aus den geradkettigen Alkanen verzweigte Moleküle machen. Diese haben dieselbe Anzahl an Atomen wie vorher, nur eben einen anderen, verzweigten Molekülbau. Die verzweigten Moleküle sind dann Isomere der Moleküle, die man vorher hatte.

Man nennt das Verfahren "Reformieren" = neu bilden

Es geschieht mit Hilfe von Katalysatoren

Was sind Katalysatoren?

Das sind Stoffe, die bewirken, dass eine chemische Reaktion leichter, bei geringerer Energie abläuft, die aber am Ende völlig unverändert vorliegen.

Allgemeine Summenformel der Alkane?

C_nH_2n+2

_{n = Anzahl der Kohlenstoffatome.}

Beispiel: Anzahl der Kohlenstoffatome = 6
Anzahl der Wasserstoffatome = 2*6 +2 = 14
Summenformel: C₆H₁₄ Name "Hexan"

Genauer Name dieser Verbindung?

1. Wie viele C-Atome sind geradkettig miteinander verknüpft? --> 9 C-Atome

2. Ist eine Doppelbindung vorhanden? --> ja, genau eine "-en"

3. Wo beginnt die Doppelbindung? --> Am vierten C-Atom von links (Man nummeriert die C-Atome immer vom kürzeren Ende durch)

Name: Non-4-en oder Nonen-4

Name dieser Verbindung?

Das ist Propen

Merke: Die Endung -en steht für "Doppelbindung"

Was ist das?

Das ist Ozon 0₃

In den oberen Schichten der Atmosphäre hält dieses Molekül gefährliche UV-Strahlen, die zu Hautschäden führen können von der Erdoberfläche fern

Die Ozonschicht kann durch Di-fluor-di-chlor-methan geschädigt werden, indem das Ozon zerstört wird (wird normaler Sauerstoff)

Name dieser Verbindung?

geradliniger Teil der Moleküls mi 4 C-Atomen = Butan

An C-Atom Nr. 1 hängt ein Fluoratom (mono)
An C-Atom Nr. 2 hängen zwei Chloratome (di)
Die Nummerierung erfolgt von links nach rechts (man fängt immer an der Seite an "wo etwas los" ist, wo es also nur ganz kurz bis zur ersten Seitenkette oder zum ersten Atom ist, das kein Wasserstoffatom ist)
Name: 1-mono-fluor- 2,2-di-chlor-butan

Was ist der einfachste Kohlenwasserstoff mit Dreifachbindung?

Ethin

Ethin (früher auch Acetylen genannt) ist ein Gas mit einem besonderen Geruch (ähnlich wie Knoblauch), es ist brennbar, dabei rußt die Flamme ziemlich stark. Mit Sauerstoff gemischt ist es explosiv.

Verwendung: Zum Schweißen

Welche Gemeinsamkeit stellt man fest, wenn man folgende Stoffe verbrennt: Propangas ("Campinggas"), Benzin, Heizöl, Butangas ?

Es entsteht ausschließlich Kohlendioxidgas und Wasser

Name des isomers?

Geradliniger Teil mit 6 C-Atomen = Hexan

Alkylgruppen (Seitenketten) Methyl (mit einem C)
Anzahl der Seitenketten: zwei ("di")
Wo befinden sie sich? Alle am C-Atom Nr. 2

Name: 2,2-di-methyl-hexan

Merke: Die Nummer muss man für jede Alkylgruppe nennen, auch wenn man die Nummer mehrfach nennen muss

Was geschieht, wenn man gasförmiges Ethen durch Wasser leitet, das durch Zugabe von etwas Brom gelb gefärbt wurde?

Die Gelbfärbung verschwindet

Auf diese Weise weist man nach, dass eine Doppelbindung vorliegt

Wie kann man das Vorhandensein von Kohlendioxidgas nachweisen?

Kommt Kohlendioxidgas CO₂ in Kontakt mit klarem Kalkwasser, so wird dieses weiß und trüb.

Was entsteht beim Cracken von...

C₁₃H₂₈ ?

Irgendwo bricht die lange C-Kette auf. Beispielsweise nach dem 5 C-Atom

Es entsteht also C₅H₁₂ = Pentan

Vom Molekül übrig sind dann noch 8 C-Atome und 16 H-Atome. Diese bilden das Molekül C₈H₁₆. Das ist Octen

Merke: Beim Cracken eines langkettigen Alkans entsteht ein kurzkettiges Alkan und ein Alken

Wo kommen Alkane in der Natur vor?

Sie sind die Hauptbestandteile von Erdöl und Erdgas.

Im Biogas, das man aus pflanzlichen und tierischen Resten mit Hilfe bestimmter Bakterien gewinnt, kommen auch Alkane vor (Methan)

Eigenschaften der Halogenkohlenwasserstoffe?

1. Reagieren nur äußerst schwer mit anderen Stoffen

2. Man kann sie sehr schlecht mit Wasser mischen

3. Flüssige Halogenalkane haben eine höhere Dichte als Wasser, sinken in Wasser also unter

Was versteht man unter dem "Klopfen" eines Motors?

Im Zylinder des Motors wird das Benzindampf-Luftgemisch (das vom Vergaser kommt) durch den Kolben, der sich im Zylinder nach oben bewegt, stark zusammengedrückt. Wenn es dann maximal zusammengedrückt wird, wird das Gemisch durch einen Funken der Zündkerze gezündet und explodiert und schleudert den Kolben wieder nach unten.
Wenn im Benzin vorwiegend unverzweigte Alkane enthalten sind, dann explodiert das Benzindampf-Luftgemisch schon bevor der Kolben ganz nach oben gelangt ist. Er wird wieder nach unten gedrückt. Das verursacht das Klopfgeräusch. Langfristig geht der Motor kaputt

Was dient als Maß für die Bestimmung der Octanzahl eines Benzins?

n-Heptan (geradkettig): Man hat bei dieser Verbindung die Octanzahl = 0 festgelegt.
2,2,4-tri-methyl-pentan (isomeres Octan = iso-Octan): Man hat bei dieser Verbindung die Octanzahl mit 100 festgelegt.

Hat ein Benzin die Octanzahl 98, so bringt es den Motor auf dieselbe Weise zum Klopfen wie ein Gemisch aus 2 % n-Heptan und 98 % iso-Octan

Name dieses Isomers?

1. Der geradlinige Anteil hat 8 C-Atome. Das ist "Octan"
2. Es gibt verschiedene Seitenketten. Solche mit einem C-Atom (Methyl)
und solche mit zwei C-Atomen (Ethyl)
3. Wenn man von links an zu nummerieren beginnt (immer vom kürzeren Ende her), dann hängen am C-Atom Nr. 2 und am C-Atom Nr. 3 je eine Methylgurppe. (also insgesamt zwei = "di"). Am C-Atom Nr 4 hängt eine Ethlylgruppe.

Name: 2,3-di-methyl-4-mono-ethyl- octan
oder 2,3-di-methyl-4-ethyl-octan
("mono" bedeutet "eines" - das kann auch weggelassen werden)

Methan ist auch im Biogas enthalten.

Wie entsteht Biogas?

Durch Bakterien, die beim Fehlen von Luftsauerstoff pflanzliche und tierische Stoffe im "Mist" zersetzen

Man unterschied früher zwischen Normalbenzin und Superbenzin. Was ist der Unterschied?

Superbenzin hat eine höhere Octanzahl. Heute wird nur noch Super verkauft

Wie muss man sich ein Methanmolekül räumlich vorstellen?

Begrünung dafür?

Die Elektronenpaare haben bei dieser räumlichen Form den größtmöglichen Abstand zueinander. Sie stoßen sich ja auch ab, da sie die gleiche Ladung haben

Wie entstehen die Van-der-Waalschen Kräfte, durch die sich große Moleküle gegenseitig anziehen?

Das soll vereinfacht ein längliches Molekül darstellen. Im Molekül sind viele Atome vorhanden und in diesen Atomen bewegen sich Elektronen auf den Kugelschalen schnell um den Kern. Es kann nun so sein, dass bei dieser Bewegung die Elektronen sich gerade auf der linken Seite der meisten Atome befinden, also ist dann die linke Seite des Moleküls negativ geladen und die entgegengesetzte Seite positiv. Wenn eine Molekül viele Atome hat, ist die Chance, dass das passiert viel höher als wenn es nur wenige Atome hat.

Welche Verbindung entsteht, wenn man im Methanmolekül alle H-Atome durch Chlor substituiert?

substituieren = ersetzen

Dabei entsteht dann Tetra-chlor-methan

Handelsname "Tetrachlorkohlenstoff"

Das ist eine Flüssigkeit, die hervorragend Fett löst, aber krebserregend ist

Reihe der Alkine von zwei C-Atomen bis zu zehn C-Atomen?

C₂H₂ Ethin C₃H₄ Propin C₄H₆ Butin

C₅H₈ Pentin C₆H₁₀ Hexin C₇H₁₂ Heptin

C₈H₁₄ Octin C₉H₁₆ Nonin C₁₀H₁₈ Decin

Wie viel Kohlendioxid entstehen, wenn man 320 g Methan verbrennt?

CH₄ + 2 O₂ --> CO₂ + 2 H₂O

Ein Mol Methan (16 g) reagiert mit 2 Mol Sauerstoff (2 * 32 g = 64 g) zu einem Mol Kohlendioxid (44 g) und
zwei Mol Wasser ( 36 g)

16 g Methan reagieren zu 44 g Kohlendioxid
1 g Methan reagiert zu 44 : 16 = 2,75 g Kohlendioxid
320 g Methan reagiert zu 2,75 * 320 = 880 g Kohlendioxid

Wie nennt man eine Reaktion, bei der sich an einem Alken die Doppelbindung öffnet und die C-Atome, die zuvor das zweite gemeinsame Elektronenpaar der Doppelbindung gebildet hatten, gemeinsame Elektronenpaare mit den von außen dazukommenden Halogenradikalen bilden?

Das ist eine Additionsreaktion

Was geschieht, wenn man Benzol in Bromwasser (durch Brom gelb gefärbtes Wasser) gibt?

Wie kann man dieses Verhalten des Benzolmoleküls erklären?

Es wird nicht entfärbt! Eigentlich sollte das passieren, denn die Formel zeigt Doppelbindungen.

Folgerung: Im Molekül des Benzols sind gar keine richtigen Doppelbindungen enthalten. Die 6 Elektronen, die eigentlich die Doppelbindung machen (jeweils das zweite Elektronenpaar) sind gleichmäßig über alle die 6-Atome verteilt. Man stellt diese Elektronenpaare, die eigentlich keinen festen Platz haben, durch einen Ring dar.

Was zeigt diese Abbildung?

Die Van-der-Waalschen Kräfte zwischen den polarisierten länglichen Molekülen. Die positive Seite des einen Moleküls zieht die negative Seite des anderen Moleküls an.

Diese gegenseitige Anziehung erfolgt nur für ganz kurze Zeit, aber bei vielen Atomen im Molekülen wiederholt sie sich dauernd an einer anderen Stelle

Welche Möglichkeiten gibt es, dass zwei Kohlenstoffatome gemeinsame Elektronenpaare bilden?

Ein Elektronenpaar zwischen zwei C-Atomen (ein Elektron von dem einen Atom + ein Elektron von dem anderen) = Einfachbindung
Zwei Elektronenpaare zwischen zwei C-Atomen (zwei Elektronen von dem einen Atom + zwei Elektronen von dem anderen) = Doppelbindung
Drei Elektronenpaare zwischen zwei C-Atomen (drei Elektronen von dem einen Atom + drei Elektronen von dem anderen) = Dreifachbindung

Wenn die anderen Elektronen der C-Atome dann noch gemeinsame Elektronenpaare mit Wasserstoffatome bilden, dann haben wir drei Gruppen von Kohlenwasserstoffen: Solche mit Einfachbindung, solche mit einer Doppelbindung, solche mit einer Dreifachbindung

Wie kann man an der Tankstelle erkennen, ob das Benzin den Motor mehr oder weniger zum Klopfen bringt?

An der Octanzahl (ROZ)

Je höher die Octanzahl ist, desto weniger klopft der Motor, desto besser ist also das Benzin

Name dieser Verbindung?

Bedeutung dieser Verbindung für die Umwelt?

1,1-di-fluor-1,1-di-chlor-methan oder Di-fluor-di-chlor-methan

Handelsname Frigen

Früher war dieses Gas in Sprühdosen enthalten (zur Erzeugung von Druck zum Herauspressen des Inhalts). Viel gelangte in die Atmosphäre und hat die Ozonschicht zerstört.

Heute auch noch als Kühlmittel in manchen Kühlschränken

Ethan reagiert mit Brom. Was geschieht?

Ein H-Atom des Ethans wird durch ein Bromatom ersetzt. Das H-Tom bildet mit einem Bromatom H-Br (dieses bildet mit Wasser eine Säure)

ersetzen = "substitute" (engl.)

Flashcard Info

Chemie .... von Anfang an - die Kohlenwasserstoffe und ihre Verbindungen