Die allgemeine Summenformel der Alkane lautet ___.

Erklärung: Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel CₙH₂ₙ₊₂. Jedes Kohlenstoffatom ist sp³-hybridisiert und geht nur Einfachbindungen ein.

Welches Alkan hat die Summenformel C₃H₈?

Erklärung: Propan hat drei Kohlenstoffatome (n=3) und nach CₙH₂ₙ₊₂ ergibt sich 2·3+2 = 8 Wasserstoffatome, also C₃H₈.

Methan (CH₄) ist das einfachste Alkan.

Erklärung: Richtig! Methan mit einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen (CH₄) ist das einfachste Alkan. Es ist ein farbloses, geruchloses Gas und Hauptbestandteil von Erdgas.

Welche drei Formeln folgen in der homologen Reihe der Alkane direkt aufeinander?

Erklärung: In einer homologen Reihe unterscheiden sich aufeinanderfolgende Glieder genau um eine CH₂-Einheit: C₆H₁₄ → C₇H₁₆ → C₈H₁₈. Die zweite Reihe verliert jeweils H₂ (das wären ungesättigte Verbindungen), die dritte überspringt Glieder.

Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkan mit 6 Kohlenstoffatomen (Hexan)?

Erklärung: Nach der allgemeinen Formel CₙH₂ₙ₊₂ gilt für n=6: H = 2·6+2 = 14. Hexan hat also die Summenformel C₆H₁₄.

Verbindungen mit gleicher Summenformel aber unterschiedlicher Strukturformel nennt man ___.

Erklärung: Isomere (Strukturisomere) haben die gleiche Summenformel, aber die Atome sind unterschiedlich verknüpft. Ab Butan (C₄H₁₀) gibt es bei Alkanen Strukturisomere.

Ab welcher Anzahl von Kohlenstoffatomen gibt es bei Alkanen erstmals Strukturisomere?

Erklärung: Ab Butan (C₄H₁₀) existieren Strukturisomere: n-Butan (unverzweigt) und Isobutan (2-Methylpropan, verzweigt). Bei Methan, Ethan und Propan gibt es jeweils nur eine Strukturmöglichkeit.

Wie lautet der IUPAC-Name für das Alkan mit der Strukturformel CH₃–CH(CH₃)–CH₃?

Erklärung: Die längste Kette hat 3 C-Atome (Propan), am zweiten C-Atom sitzt eine Methylgruppe: 2-Methylpropan. "Butan" wäre falsch, weil man dafür alle vier C-Atome in einer Kette zählen müsste. "Isobutan" bezeichnet zwar denselben Stoff, ist aber kein IUPAC-Name.

Hexan siedet bei einer höheren Temperatur als Propan.

Erklärung: Richtig! Hexan hat die längere Kette. Mit zunehmender Kettenlänge steigen die Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Molekülen, da die Kontaktfläche größer wird — es ist mehr Energie nötig, um die Moleküle voneinander zu trennen.

Welche zwischenmolekularen Kräfte wirken hauptsächlich zwischen Alkanmolekülen?

Erklärung: Alkane sind unpolare Moleküle. Zwischen ihnen wirken nur die schwachen Van-der-Waals-Kräfte (London-Dispersions-Kräfte). Deshalb haben kurze Alkane niedrige Siedepunkte.

Wie viele Strukturisomere hat Pentan (C₅H₁₂)?

Erklärung: Pentan (C₅H₁₂) hat drei Strukturisomere: n-Pentan, 2-Methylbutan (Isopentan) und 2,2-Dimethylpropan (Neopentan).

Unverzweigte Alkane werden mit dem Präfix ___ gekennzeichnet.

Erklärung: Das Präfix n- (für 'normal') kennzeichnet unverzweigte, geradkettige Alkane, z. B. n-Butan, n-Pentan. In der IUPAC-Nomenklatur wird es nicht verwendet, ist aber in der Praxis gebräuchlich.

Ordne die folgenden Alkane nach steigender Siedetemperatur: Methan, Propan, Butan, Ethan

Erklärung: Die Siedetemperaturen steigen mit der Kettenlänge: Methan (–162 °C), Ethan (–89 °C), Propan (–42 °C), Butan (–1 °C). Längere Ketten bedeuten stärkere Van-der-Waals-Kräfte.

Alle drei Isomere haben die Formel C₅H₁₂. Welches siedet bei der höchsten Temperatur?

Erklärung: Verzweigte Isomere sind kompakter und haben eine kleinere Moleküloberfläche. Dadurch sind die Van-der-Waals-Kräfte schwächer und der Siedepunkt niedriger. Das gestreckte n-Pentan bietet die größte Kontaktfläche und siedet am höchsten — die molare Masse ist bei allen drei gleich und entscheidet hier nichts.

Heptan löst sich gut in Wasser.

Erklärung: Falsch! Heptan ist wie alle Alkane unpolar und daher in Wasser (polar) unlöslich – 'Gleiches löst sich in Gleichem'. In unpolaren Lösungsmitteln wie Benzin löst es sich dagegen gut.

Die vollständige Verbrennung von Alkanen ergibt ___ und Wasser.

Erklärung: Bei der vollständigen Verbrennung reagieren Alkane mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser (H₂O). Diese Reaktion ist stark exotherm.

Wie viele Kohlenstoffatome hat Octan?

Erklärung: Die Vorsilbe 'Oct-' steht für 8. Octan (C₈H₁₈) hat 8 Kohlenstoffatome. Die Vorsilben folgen den griechischen/lateinischen Zahlwörtern: Meth-1, Eth-2, Prop-3, But-4, Pent-5, Hex-6, Hept-7, Oct-8.

Welcher IUPAC-Name ist korrekt für CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CH₂–CH₃?

Erklärung: Die längste Kette hat 5 C-Atome (Pentan). Am dritten C-Atom befindet sich eine Methylgruppe. Nach IUPAC wird die Kette so nummeriert, dass die Substituenten möglichst niedrige Nummern erhalten.

Ordne die Schritte der IUPAC-Nomenklatur in die richtige Reihenfolge: Substituenten benennen, längste Kette finden, Kette nummerieren, Namen zusammensetzen

Erklärung: Zuerst wird die längste durchgehende Kohlenstoffkette bestimmt (Stammname), dann nummeriert man so, dass Substituenten möglichst niedrige Nummern bekommen, benennt die Substituenten und setzt den Namen zusammen.

Wie viele Wasserstoffatome enthält Decan (C₁₀H?)?

Erklärung: Decan hat 10 Kohlenstoffatome. Nach CₙH₂ₙ₊₂: H = 2·10+2 = 22. Die Summenformel ist C₁₀H₂₂.

Aufgabe 1 von 20