Chemie Klasse 10: Kohlenwasserstoffe und Alkohole (Übungstest)
- Organische Chemie: Kohlenwasserstoffe und Alkohole
- 15 Fragen
- 22 Minuten
Du übst Formeln und Namen von Alkanen, Alkenen und Alkoholen, Isomerie, Reaktionstypen und Eigenschaften wie Siedetemperatur und Löslichkeit. Tipp: Für Alkane gilt die Formel CₙH₂ₙ₊₂, damit kannst du viele Aufgaben schnell prüfen.
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Frage 1
Hexan ist das Alkan mit 6 Kohlenstoffatomen. Welche Summenformel hat es?
Richtige Antwort: C
Alkane haben die allgemeine Formel CₙH₂ₙ₊₂. Mit n = 6 ergibt sich C₆H₁₄. C₆H₁₂ passt zu einem Alken mit einer Doppelbindung.
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Frage 2
Wie heißt das Alkan mit der Summenformel C₃H₈?
Richtige Antwort: A
Drei Kohlenstoffatome tragen den Stamm „Prop-“, die Endung „-an“ steht für ein Alkan. Propen (C₃H₆) hat eine Doppelbindung, Ethan hat 2 und Butan 4 C-Atome.
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Frage 3
In der homologen Reihe der Alkane steigt die Siedetemperatur mit der Kettenlänge: Methan siedet bei −162 °C, Octan bei 126 °C. Was ist der Grund?
Richtige Antwort: D
Alkanmoleküle sind unpolar und werden nur durch Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten. Je größer die Oberfläche der Moleküle, desto stärker sind diese Kräfte und desto mehr Energie braucht man zum Sieden. Wasserstoffbrücken bilden Alkane nicht.
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Frage 4
Ein gasförmiger Kohlenwasserstoff entfärbt Bromwasser sofort, auch im Dunkeln. Um welchen Stoff kann es sich handeln?
Richtige Antwort: B
Die schnelle Entfärbung von Bromwasser ist der Nachweis einer C=C-Doppelbindung: Brom wird an die Doppelbindung addiert. Ethen ist ein Alken. Alkane wie Ethan, Methan und Propan reagieren mit Brom nur langsam unter Licht.
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Frage 5
Wie viele verschiedene Strukturisomere gibt es zur Summenformel C₅H₁₂?
Richtige Antwort: C
Es gibt Pentan (unverzweigt), 2-Methylbutan und 2,2-Dimethylpropan. Butan C₄H₁₀ hat dagegen nur 2 Isomere.
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Frage 6
Ein Alkan hat die Halbstrukturformel CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃. Wie lautet sein Name nach den IUPAC-Regeln?
Richtige Antwort: A
Die längste Kette hat 4 C-Atome (Butan). Die Methylgruppe sitzt am zweiten C-Atom, wenn man so nummeriert, dass sie eine möglichst kleine Zahl erhält. „3-Methylbutan“ ist von der falschen Seite gezählt.
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Frage 7
Propan verbrennt vollständig: C₃H₈ + ? O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Welche Zahl gehört vor O₂?
Richtige Antwort: D
Rechts stehen 3 · 2 + 4 · 1 = 10 Sauerstoffatome. Dafür braucht man 5 O₂-Moleküle. Bei 7 hat man die Koeffizienten 3 und 4 einfach addiert.
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Frage 8
Du gibst etwas Hexan in Wasser und schüttelst. Was beobachtest du, und warum?
Richtige Antwort: B
Alkane sind unpolar (hydrophob) und mischen sich nicht mit dem polaren Wasser. Hexan hat eine geringere Dichte als Wasser und bildet deshalb die obere Schicht.
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Frage 9
Methan reagiert unter Lichteinfluss mit Brom zu Brommethan und Bromwasserstoff: CH₄ + Br₂ → CH₃Br + HBr. Um welchen Reaktionstyp handelt es sich?
Richtige Antwort: C
Ein Wasserstoffatom wird durch ein Bromatom ersetzt, das ist eine (radikalische) Substitution. Eine Addition gibt es nur bei Mehrfachbindungen, die Methan nicht hat.
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Frage 10
Welche funktionelle Gruppe kennzeichnet die Alkohole (Alkanole)?
Richtige Antwort: A
Alkohole tragen eine oder mehrere Hydroxygruppen –OH, Ethanol zum Beispiel C₂H₅OH. Die Hydroxygruppe ist kein Hydroxid-Ion, Alkohole reagieren in Wasser nicht alkalisch. Die Carboxygruppe gehört zu den Carbonsäuren.
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Frage 11
Ethanol mischt sich in jedem Verhältnis mit Wasser, Hexan-1-ol dagegen kaum. Wie erklärt man das?
Richtige Antwort: D
Beide Alkohole haben eine polare Hydroxygruppe. Beim Hexan-1-ol ist der unpolare Kohlenwasserstoffrest aber so lang, dass das Molekül insgesamt eher hydrophob ist. Ethanol ist kein Salz und bildet keine Ionen.
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Frage 12
Bei der alkoholischen Gärung bauen Hefen Traubenzucker ab. Welche Gleichung beschreibt diesen Vorgang?
Richtige Antwort: B
Bei der Gärung entstehen ohne Sauerstoff Ethanol und Kohlenstoffdioxid, deshalb sprudelt gärender Most. Die Gleichung mit 6 O₂ beschreibt die Zellatmung. C₆H₁₂O₆ → 3 C₂H₅OH ist nicht ausgeglichen.
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Frage 13
Ethanol (46 g/mol) siedet bei 78 °C, Propan (44 g/mol) schon bei −42 °C. Warum ist der Unterschied so groß, obwohl die Moleküle fast gleich schwer sind?
Richtige Antwort: C
Über die Hydroxygruppen bilden Ethanolmoleküle untereinander Wasserstoffbrücken. Diese Kräfte sind viel stärker als die Van-der-Waals-Kräfte zwischen unpolaren Propanmolekülen, deshalb braucht Ethanol mehr Energie zum Sieden.
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Frage 14
Glycerin heißt nach IUPAC Propan-1,2,3-triol. Wie viele Hydroxygruppen hat ein Glycerinmolekül?
Richtige Antwort: A
Die Endung „-triol“ bedeutet drei Hydroxygruppen, die Zahlen 1, 2, 3 geben an, an welchen C-Atomen sie sitzen. Glycerin ist ein dreiwertiger Alkohol.
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Frage 15
Eine offene Flasche Wein wird nach einigen Tagen an der Luft sauer. Was ist mit dem Ethanol passiert?
Richtige Antwort: D
Essigsäurebakterien oxidieren Ethanol mit dem Sauerstoff der Luft über Ethanal zu Essigsäure (Ethansäure). Deshalb schmeckt der Wein sauer. Verdunsten allein würde ihn nicht sauer machen.
Leer gelassene Fragen zählen nicht als falsch.
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