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Chemie

Kohlenhydrate und stereoisomerie

Isomerie bei monosacchariden

Kohlenhydrate als polyhydroxycarbonylverbindungen

Homologe Reihe der Alkane - Tabelle, Eigenschaften, Verwendung für Kids

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Homologe Reihe der Alkane - Tabelle, Eigenschaften, Verwendung für Kids

johanna

@jojo.hlc5

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Die homologe Reihe der Alkane ist eine Gruppe organischer Verbindungen mit ähnlichen Eigenschaften. Alkane sind kettenförmige, gesättigte Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel CnH2n+2. Ihre physikalischen Eigenschaften wie Dichte, Schmelz- und Siedetemperatur steigen mit zunehmender Kettenlänge. Chemisch reagieren Alkane durch Substitution und Oxidation. Isomerie tritt bei Alkanen mit verzweigten Kohlenstoffketten auf. Methan als einfachstes Alkan hat vielfältige Verwendungen und spezifische Eigenschaften.

11.2.2021

2173

Chemische Reaktionen der Alkane

Alkane können verschiedene chemische Reaktionen eingehen, wobei die wichtigsten die Oxidation und die Substitution sind.

Oxidation von Alkanen:

Vollständige Oxidation: z.B. Propan + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser
Unvollständige Oxidation: führt zur Bildung von Kohlenstoffmonoxid und Wasser

Substitution bei Alkanen: Die Substitution ist eine Reaktion, bei der Atome oder Atomgruppen zwischen Molekülen ausgetauscht werden.

Example: Methan + Chlor → Monochlormethan + Chlorwasserstoff

Die Substitutionsreaktion kann mehrfach ablaufen, wobei schrittweise mehr Wasserstoffatome durch Halogenatome ersetzt werden:

Methan → Monochlormethan
Monochlormethan → Dichlormethan
Dichlormethan → Trichlormethan
Trichlormethan → Tetrachlormethan

Highlight: Alkane können auch mit anderen Halogenen wie Brom und Fluor Substitutionsreaktionen eingehen.

HAVALONE DELLE unter einer Homologen Reihe versteht man,
HorroLive
Name
Methan
Ethan
Propan
Butan
Summen-
formel
сни
C₂H6
eine Gruppe von äh

Homologe Reihe der Alkane

Die homologe Reihe der Alkane ist eine Gruppe organischer Verbindungen mit ähnlichen Eigenschaften. Jedes Molekül in dieser Reihe unterscheidet sich vom vorherigen durch eine zusätzliche CH2-Gruppe. Die Strukturformel der Alkane zeigt eine kettenförmige Anordnung von Kohlenstoffatomen mit Einfachbindungen.

Definition: Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel CnH2n+2.

Die Alkane Tabelle zeigt die ersten vier Vertreter der Reihe:

Methan (CH4)
Ethan (C2H6)
Propan (C3H8)
Butan (C4H10)

Highlight: Die Benennung der Alkane folgt einem systematischen Schema: Der Wortstamm gibt die Anzahl der Kohlenstoffatome an, gefolgt von der Endung "-an".

Die physikalischen Eigenschaften der Alkane variieren mit der Kettenlänge:

Dichte, Schmelz- und Siedetemperatur steigen
Aggregatzustand ändert sich von gasförmig über flüssig zu fest
Brennbarkeit nimmt ab
Löslichkeit in Wasser nimmt ab, in organischen Lösungsmitteln zu

Vocabulary: Die Viskosität der Alkane nimmt mit steigender Kettenlänge zu.

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Eigenschaften und Verwendung von Methan

Methan (CH4) ist das einfachste Alkan und hat besondere Bedeutung in Natur und Technik.

Vorkommen und Entstehung:

Hauptbestandteil von Erdgas, Grubengas und Sumpfgas
Bestandteil von Biogas
Entsteht durch Mikroorganismen auf Reisfeldern und im Pansen von Wiederkäuern
Kommt als Methanhydrat am Meeresboden vor

Physikalische Eigenschaften:

Farbloses, geruchloses Gas
Schwer wasserlöslich, gut löslich in organischen Lösungsmitteln
Brennbar (blaue Flamme)
Bildet mit Luft explosive Gemische

Vocabulary: Die Siedetemperatur von Methan beträgt -161,5°C, der Schmelzpunkt liegt bei -182,5°C.

Chemische Reaktionen:

Substitution: z.B. CH4 + Br2 → CH3Br + HBr
Oxidation:
- Vollständig: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
- Unvollständig: 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O

Highlight: Die vollständige Oxidation von Methan ist stark exotherm mit einer Reaktionsenthalpie von -888 kJ/mol.

Isomerie bei Alkanen: Am Beispiel von Butan (C4H10) wird das Konzept der Isomerie erläutert:

n-Butan: unverzweigte C-Kette
iso-Butan (2-Methylpropan): verzweigte C-Kette

Definition: Isomerie bezeichnet das Auftreten von Verbindungen mit gleicher Summenformel aber unterschiedlicher Strukturformel. Diese Verbindungen nennt man Isomere.

Die Verwendung von Alkanen ist vielfältig und hängt von ihrer Kettenlänge und Struktur ab. Sie finden Anwendung als Brennstoffe, in der chemischen Industrie und als Lösungsmittel.

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Alkane können verschiedene chemische Reaktionen eingehen, wobei die wichtigsten die Oxidation und die Substitution sind.

Oxidation von Alkanen:

Vollständige Oxidation: z.B. Propan + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser
Unvollständige Oxidation: führt zur Bildung von Kohlenstoffmonoxid und Wasser

Substitution bei Alkanen: Die Substitution ist eine Reaktion, bei der Atome oder Atomgruppen zwischen Molekülen ausgetauscht werden.

Example: Methan + Chlor → Monochlormethan + Chlorwasserstoff

Die Substitutionsreaktion kann mehrfach ablaufen, wobei schrittweise mehr Wasserstoffatome durch Halogenatome ersetzt werden:

Methan → Monochlormethan
Monochlormethan → Dichlormethan
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Definition: Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel CnH2n+2.

Die Alkane Tabelle zeigt die ersten vier Vertreter der Reihe:

Methan (CH4)
Ethan (C2H6)
Propan (C3H8)
Butan (C4H10)

Highlight: Die Benennung der Alkane folgt einem systematischen Schema: Der Wortstamm gibt die Anzahl der Kohlenstoffatome an, gefolgt von der Endung "-an".

Die physikalischen Eigenschaften der Alkane variieren mit der Kettenlänge:

Dichte, Schmelz- und Siedetemperatur steigen
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Eigenschaften und Verwendung von Methan

Methan (CH4) ist das einfachste Alkan und hat besondere Bedeutung in Natur und Technik.

Vorkommen und Entstehung:

Hauptbestandteil von Erdgas, Grubengas und Sumpfgas
Bestandteil von Biogas
Entsteht durch Mikroorganismen auf Reisfeldern und im Pansen von Wiederkäuern
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Physikalische Eigenschaften:

Farbloses, geruchloses Gas
Schwer wasserlöslich, gut löslich in organischen Lösungsmitteln
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Vocabulary: Die Siedetemperatur von Methan beträgt -161,5°C, der Schmelzpunkt liegt bei -182,5°C.

Chemische Reaktionen:

Substitution: z.B. CH4 + Br2 → CH3Br + HBr
Oxidation:
- Vollständig: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
- Unvollständig: 2CH4 + 3O2 → 2CO + 4H2O

Highlight: Die vollständige Oxidation von Methan ist stark exotherm mit einer Reaktionsenthalpie von -888 kJ/mol.

Isomerie bei Alkanen: Am Beispiel von Butan (C4H10) wird das Konzept der Isomerie erläutert:

n-Butan: unverzweigte C-Kette
iso-Butan (2-Methylpropan): verzweigte C-Kette

Definition: Isomerie bezeichnet das Auftreten von Verbindungen mit gleicher Summenformel aber unterschiedlicher Strukturformel. Diese Verbindungen nennt man Isomere.

Die Verwendung von Alkanen ist vielfältig und hängt von ihrer Kettenlänge und Struktur ab. Sie finden Anwendung als Brennstoffe, in der chemischen Industrie und als Lösungsmittel.