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Nachweis von Methan, Alkane, Nomenklatur

Nachweis von Methan, Alkane, Nomenklatur

 Aufgaben:
Qualitativer Nachweis
Propan, ein Gas, das u. a. in Campingkochern vorkommt, soll darauf überprüft
werden, ob es zu den organisch
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In diesem Chemie Lernzettel geht es um den qualitativen Nachweis von Methan, die Alkane und ihre Eigenschaften und um die Nomenklatur der homologen Reihe der Alkane. Klausur: 14P.

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Aufgaben: Qualitativer Nachweis Propan, ein Gas, das u. a. in Campingkochern vorkommt, soll darauf überprüft werden, ob es zu den organischen Stoffen gehört. Kohlenstoff Beo, Shi 6510 Beschreiben Sie ein Experiment zur Überprüfung und werten Sie aus (Skizze – - bitte groß genug! - mit Beschriftung nicht vergessen). (10 P.) 6/67 616 2. Chemisches Rechnen In einem Verbrennungsexperiment ergeben 60 mL Propan nach der Verbrennung 180 mL Kohlenstoffdioxid. Erklären Sie dieses Ergebnis! (6 P.) 616 Berechnen Sie die Masse an Propangas in den 60 mL (s.o.) (6 P.) R = M /mol mg. Vm /mol m $15 Auf Auf einer Propankartusche für den Gasgrill ist die Masse von 445g angegeben. Berechnen Sie die Stoffmenge n und das Volumen, das diese Masse bei m-4459 Zimmertemperatur einnimmt. (5 P.) M=44&md Erstellen Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Propan und benennen Sie sowohl die Edukte als auch die Produkte. (6 P.) ✓ cines rech's Nomenklatur der Alkane 5/5/Zeichnen Sie die Strukturformeln von a) 2-Methylpentan 616 5-Propyl-2,2,6-Trimethylnonan (4 P.) 32 Benennen Sie die in Material 1 aufgeführten Alkane. (6 P.) 4. Siedetemperaturen der Alkane Sie kennen dies schon aus anderen Chemiearbeiten: Wieder einmal hat jemand vergessen, die richtigen Etiketten den richtigen Vorratsflaschen zuzuordnen. Aber da die Flüssigkeiten in den Vorratsflaschen mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden sind, man aber weiß, dass es sich in den vier Flaschen um Alkane handelt, kommt man auf die Idee, von allen vier Alkanen die Siedetemperatur zu...

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ermitteln. Dabei erhält man folgende Ergebnisse: Ermittelte Siedetemperatur Flasche 1: 90° C Flasche 2: 36° C Flasche 3: 98° C Flasche 4: 174° C graß genery r 1=2 V=? Beschriftung auf den Etiketten: n-Pentan SC n-Decan ло с 2,3-Dimethylpentan 7 ( mit Abweigung -Swenge, n-Heptan FC (heine Zuordnorg) Sich zuordnen CH₂-CH-CH-CH₂-CH ₂ 16 City CH3 CHB-CH2-CH2 CHU CHI CHCHO 8/10 3/3 der Aufgabe 4.1, was man unter den Begriff ,,Isomer" versteht. (3 P.) 5. Erklären Sie, warum Heptan nicht mit Wasser mischbar ist. Sie können Ihre Erklärung auch gerne mit einer Skizze unterstützen. (6 P.) Sonstige 9 B10 → hydrophop/phil Leistung! १) Material 1: b) Ordnen Sie die Etiketten den Flaschen zu. Begründen Sie nachvollziehbar und unter Verwendung der Fachsprache Ihre Zuordnungen. (10 P.) c) Erläu Erläutern Sie unter Verwendung entsprechender Strukturformel der Stoffe aus n= Mai CH3- C CH3 CH3 Material 2: CH3 m M CH3 CH3 CH₂- -CH-CH2- - CH3 CH₂-CH3 CH–CH2– CIz— CH3 CH2 CH3 CH2-CH₂-CH₂ Benötigte Formeln für das chemische Rechnen: n= CH₂- V FAYDAR CH3 1 - CH3 CH₂ Vm Ymd CH3 V/ZA: V=n· Vm V Vm=n ^.^)/ Durchfchsung: Um herauszufinden, ob pro pan ein organischer Stoff ist, müssen wir herausfinden, ob es kohlenski ff. Sa 3 bzw. Kahlenstorffdioxid enthält Dufor wird das Propan verbrannt and withilfe eines Trichters aufgefangen welcher Wit einem Rohir verbunden ist. Dieses Trichter -Halter stange Rohr fahrt dann 20⁰ einem U-Rohr, welches Durch die Formulivant. elurch ein Gefars fahrt, welches mit haltem Wasser und Eiswürfeln befellt ist, also Eiswasser. Danach fourt das. Rohr weiter zu einem Gefäß, welcher wit (alciumhydroxid, also Kallwasser, befollt ist. Das Ende des Rohres Blick zur Wasserstrahlpumppe, diese erzevýt einen Sog sodass alle Verbrenningst werden gase durch dieses Reshr gezogen M. und gegebenenfalls reagieren. Darau is de wsp nicht be Skizze Propan welches verbreint wivel T. AFE Acer Colise 止 Die Houte stort sen - Stative konnen bei karen vernachlaing of overladen. Wasserstrah bumpe -Stopfen -U-Rohr • Eiswasser (Wasser und Eswartes) Calciumhydroxid Kallwasser Ocb Waschflasche 3 • * in diesem Rohr ist zudem ein Einlass for other gelten die Cuff, also hauptsächlich Stickstuff 2 Jup. Mwas Diser 2 danit keine Exposion stattfinden kann, incuncker (1) 1 2 Beobachtung: zunächst erkennt man, wie die Verbrennungsgase mit dem Trichter, durch die Wasserstrahlpumpe, auf- Durch die luckia! gefangen. bzw aufgesogl in werden. Danach sieht man, wie das U-Rohr beschlägt und sich ". Tropfen bilden. Zum Schluss kann kann man erkennen, wie sich das de teket ✓ Calciumhydroxid troto farbt Auswertung Die Gase werden wie gesagt, durch elie wassenstrahlpompe aufgesigen, da diese einen Druck erzeugt und somit alle verbrennung sgase eingelogen werden. Dies ist zudem sehr wichtig, da es ausonsten möglich ist, dass nicht alle Gase reagieren Bei dem Urcho, wo sich Tropfen gebildet haben, ver- wendet man das Walesmopapier.om 20 Schauen ob es sich um wasser handelt. Das [email protected] verfärst sich dunkelblau somit handelt es sich M. Um wasser bzw. H₂0. Die Tropfen haben sich gebicher, da das gasferunge formise Wasser durch die Källe eles Edwassers ✓ hondensiert St. Allerdings sind dort nicht alle Gase Kondensiert, dies erkennt man 7. an der troben Farbing ang des Kalkwassers. Die trobe Farbung des Kaltwassers if (2) 71 ein Nachweis von CO₂, also Vichlenstoff- dioxid. Dies bedeuted also, eless in Eu Propan is Propan Kohlenstorpdised enthalten + holend ist und somit auch Köhlenstalpe Fast alle between organischen Stoffe enthalten kohlen- stoff und daher zähl Propern auch 20 den 7 creauischen Strippen 1.2) Propan + Sauerstoff > Wasser + Kohlenstofferrad C 3 H ₂ ✓ + 50₂ → 44₂0 + 360₂4 Die Edvikle sind Propan und Sauerstoff cha die Produkte sind Wasser und kohlens to pedichtid setase tear Wasserhoff 2.1) Propan hat die Formel (Hg, somit molekul hot enthalt ein Molekol drei Vidhlenstoff- atome. Wenn das Propan mit Sauer- Stoff reagiert werden aus dem einen Propan molekul drei kohlenstoffellatid- molekste, da ein Kohlenstauffdictid- ein kohlenstoffatom besitzt. Das Volumen verdreifacht sich dann aufgrund des Sabes von Avogadro, also gleiche Volumina verschiedener Gase besitzen gleich viele Teilchen, bei gleicher Temperatur und bei gleichem Druck Aus diesem Grund muss das Volumen verdreifacht werden, da die Anzahl der Teilchen innerhalb eing T Himariser. Art₂ (3) Chemie Chemiearbeit 1) Qualitativer Nachweis von Methan Shizzer Trichter um die Gase aufzufangen Pangen Einlass damit nichts explodiest JOADA Eiswasser sorut for Kondensierung 4 des Gases ( Wassertroppen setzen sich ab durch die Kondensation -JH₂₂0 nachge- wiesen mit Walesmo- papier Pot sich blan verbrennungsreaktion mit Methion=) (H₁₂ + 202 → 2H2₂0 + CO₂ 4 Beschleunid Reaktion, Gase werden eingesaugt (CuO (s) + CH₂g)) (O2 (g) 4 verbrenning gose Kaluwasser Calciumhy chro Kich die fase die nicht kondensieren re- agieren mit Kallouisse, W Methan + Sauerstoff > Wassert Kohlenstoff dickd 40m) waren in einem Motehul, es entstehen alder 4, deshalb ma Kattwasser fürst sich tiub > CO₂ Berrechnung (Beispiel) -60ml City wird über glühendes kupfersulfat (CuO) geleitet, es entstehen 60ml CO₂ 1. Reaktionsgleichung. →C40th CO₂, + Ca(OH) (08) > CaCO3 (14) (ag) Huse Kupfersulfat + Methan lightenstuffdiokidt Kupfer Wasser +4C²²₁ +24₂0 Bsp.: 40m! Buten: Cy H10 → 160m CO₂ 20 ml Ethan: C₂H6 →/40m) (0₂ 12. Satz des Avogadros (Gleiche Volumen verschiedene Gace enthalten gleich viele Teilchen, bei gleichem Druck and gleicher Temperatur) [(e) 9 m=m.y M=m²n D=M; M Ethangas für ein Experiment witel abgefollt: 300m) Wie viel classe ergibt sich? m = ² & m = n⋅ y L m=n· 30 mol g/mal m = 0,0125 mol·30 mol m = 0₁ 375g Sg 1 0,575 g -0,31 Ethangas haben die Masse von 0,375 V=Vm- n V=24/mol · 10₁ 0425 mol V = 0,31 Alkane 1) Methan → CH₂ - CHU 2) Ethan (AG сни -> CHH3 - CH3 → CH₂ - CH₂ - CH₂ 9) Nonan → (qHzo > 10) Decan -→) (10 H₂₂ > دع molare Masse → Methan) = (₂H+6 = 30 &nd Shri samenge, 31 (Periaclensystem) 9,31 n=Vm = 24 mol 3) Propan> G3 H8 4) Butan → Cuttio -> CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ (5) Pentan → (5th₂ -> CH3-CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 6) Heran > Coltry → CH3-CH ₂ -CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 7) Heplan (71416 SCH3-CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 8) Ochan → (8H+18 -> C. Han ta MEN 4 Eigenschaften Sieden Molehive - Je größer die Anzahl der trennen sich aus ther Wette V Benveying der n-Alkane, 7" ILL Kohlenstoff atcime der n-Akane, desto höher die Ssiede temperatur - 1st die Zahl der Kohlenstoff atome 4 molares Volumen von 1 Mol Siede temperatur 8 6 3 8 3 2 3 6 9 100 5 ingeformt n-Alkane mit Abzwey agen 6 7 gleich, so unterscheidet sich die Siede temperatur in der Anzahl der Abzweigungen. 1. Me mehr Abzweigungen, desto niedriger elic siedetemperatur. 8 der C-Atol L I ↳ Beispielsweise ist die siedetemperatur von Hopan niedriger, als die von b-lepran, aufgrund der Van der Waals-Kräfte, bei unpolaren Molenclen 4 Propan Heptch I-J_-£²³+-U H - C - C - C-H H1 H² C-C-C-H U FI VI H 1 Oi Tri Tetra 14 서 H-C-C 0 - H 2- Ethy / butan H + H H Elektroniennegaliuskel- gleich → ziehen gleich starth a - spontane Dipole führen zu induszierten Dipolen C-C-C с C-C-C-C- C-H (1 1 141 14 H. If f 14 CCCC # im Nachbarmolekol → sind sehr kurzfristig - Eacing sverschiebungen - Die Möglichkeit der spontanen Dipo bindlungen ist hier aufgrund geringerer C-Atome und somit auch geringere 1-Atome geringer. 3,3,4-Trimethylheran I Nomenklatur der homologen Reihe cler chance and a hole holde Beispiele: 2,2-Dimethylpropan CH₂-C-CH₂ haben, aber die, die gleiche Summen 3eine Unter- schiedliche Struktur formel CH 3 2-Methylpropan CH3-CH - CH₂ сна S an Elektronen CH₂ - CH-CH₂- (H₂ CH3 M C fahrt zu Uvez fristige E lektronen ver- Schiebungen im Machbarm & lekol CH₂ 64₂ - C- CH₂ - CH₂ - CH₂ N CH₂ + 2 L EFKM. изту As 75m) Methan (song) enissenen A13 my Wasser und 138 mg COr 0₁1439 FB Simal n(H₂) (1₂0) m = 자 h) ho) 90063 mol 2 A ↓ 2 lakesserstoffalame = 쮸 T 1 = -Verhältnis 1-4 18142 gmo 0,4388 449/ma = Welches Alkan? 90063 mol 0126 то! 10:00 31 mol 7 -1 -1 (142 gmd " - 2gma ¹): 14gmol = 10 = Decay For

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(10 P.) c) Erläu Erläutern Sie unter Verwendung entsprechender Strukturformel der Stoffe aus n= Mai CH3- C CH3 CH3 Material 2: CH3 m M CH3 CH3 CH₂- -CH-CH2- - CH3 CH₂-CH3 CH–CH2– CIz— CH3 CH2 CH3 CH2-CH₂-CH₂ Benötigte Formeln für das chemische Rechnen: n= CH₂- V FAYDAR CH3 1 - CH3 CH₂ Vm Ymd CH3 V/ZA: V=n· Vm V Vm=n ^.^)/ Durchfchsung: Um herauszufinden, ob pro pan ein organischer Stoff ist, müssen wir herausfinden, ob es kohlenski ff. Sa 3 bzw. Kahlenstorffdioxid enthält Dufor wird das Propan verbrannt and withilfe eines Trichters aufgefangen welcher Wit einem Rohir verbunden ist. Dieses Trichter -Halter stange Rohr fahrt dann 20⁰ einem U-Rohr, welches Durch die Formulivant. elurch ein Gefars fahrt, welches mit haltem Wasser und Eiswürfeln befellt ist, also Eiswasser. Danach fourt das. Rohr weiter zu einem Gefäß, welcher wit (alciumhydroxid, also Kallwasser, befollt ist. Das Ende des Rohres Blick zur Wasserstrahlpumppe, diese erzevýt einen Sog sodass alle Verbrenningst werden gase durch dieses Reshr gezogen M. und gegebenenfalls reagieren. Darau is de wsp nicht be Skizze Propan welches verbreint wivel T. AFE Acer Colise 止 Die Houte stort sen - Stative konnen bei karen vernachlaing of overladen. Wasserstrah bumpe -Stopfen -U-Rohr • Eiswasser (Wasser und Eswartes) Calciumhydroxid Kallwasser Ocb Waschflasche 3 • * in diesem Rohr ist zudem ein Einlass for other gelten die Cuff, also hauptsächlich Stickstuff 2 Jup. Mwas Diser 2 danit keine Exposion stattfinden kann, incuncker (1) 1 2 Beobachtung: zunächst erkennt man, wie die Verbrennungsgase mit dem Trichter, durch die Wasserstrahlpumpe, auf- Durch die luckia! gefangen. bzw aufgesogl in werden. Danach sieht man, wie das U-Rohr beschlägt und sich ". Tropfen bilden. 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Dies bedeuted also, eless in Eu Propan is Propan Kohlenstorpdised enthalten + holend ist und somit auch Köhlenstalpe Fast alle between organischen Stoffe enthalten kohlen- stoff und daher zähl Propern auch 20 den 7 creauischen Strippen 1.2) Propan + Sauerstoff > Wasser + Kohlenstofferrad C 3 H ₂ ✓ + 50₂ → 44₂0 + 360₂4 Die Edvikle sind Propan und Sauerstoff cha die Produkte sind Wasser und kohlens to pedichtid setase tear Wasserhoff 2.1) Propan hat die Formel (Hg, somit molekul hot enthalt ein Molekol drei Vidhlenstoff- atome. Wenn das Propan mit Sauer- Stoff reagiert werden aus dem einen Propan molekul drei kohlenstoffellatid- molekste, da ein Kohlenstauffdictid- ein kohlenstoffatom besitzt. Das Volumen verdreifacht sich dann aufgrund des Sabes von Avogadro, also gleiche Volumina verschiedener Gase besitzen gleich viele Teilchen, bei gleicher Temperatur und bei gleichem Druck Aus diesem Grund muss das Volumen verdreifacht werden, da die Anzahl der Teilchen innerhalb eing T Himariser. Art₂ (3) Chemie Chemiearbeit 1) Qualitativer Nachweis von Methan Shizzer Trichter um die Gase aufzufangen Pangen Einlass damit nichts explodiest JOADA Eiswasser sorut for Kondensierung 4 des Gases ( Wassertroppen setzen sich ab durch die Kondensation -JH₂₂0 nachge- wiesen mit Walesmo- papier Pot sich blan verbrennungsreaktion mit Methion=) (H₁₂ + 202 → 2H2₂0 + CO₂ 4 Beschleunid Reaktion, Gase werden eingesaugt (CuO (s) + CH₂g)) (O2 (g) 4 verbrenning gose Kaluwasser Calciumhy chro Kich die fase die nicht kondensieren re- agieren mit Kallouisse, W Methan + Sauerstoff > Wassert Kohlenstoff dickd 40m) waren in einem Motehul, es entstehen alder 4, deshalb ma Kattwasser fürst sich tiub > CO₂ Berrechnung (Beispiel) -60ml City wird über glühendes kupfersulfat (CuO) geleitet, es entstehen 60ml CO₂ 1. Reaktionsgleichung. →C40th CO₂, + Ca(OH) (08) > CaCO3 (14) (ag) Huse Kupfersulfat + Methan lightenstuffdiokidt Kupfer Wasser +4C²²₁ +24₂0 Bsp.: 40m! Buten: Cy H10 → 160m CO₂ 20 ml Ethan: C₂H6 →/40m) (0₂ 12. Satz des Avogadros (Gleiche Volumen verschiedene Gace enthalten gleich viele Teilchen, bei gleichem Druck and gleicher Temperatur) [(e) 9 m=m.y M=m²n D=M; M Ethangas für ein Experiment witel abgefollt: 300m) Wie viel classe ergibt sich? m = ² & m = n⋅ y L m=n· 30 mol g/mal m = 0,0125 mol·30 mol m = 0₁ 375g Sg 1 0,575 g -0,31 Ethangas haben die Masse von 0,375 V=Vm- n V=24/mol · 10₁ 0425 mol V = 0,31 Alkane 1) Methan → CH₂ - CHU 2) Ethan (AG сни -> CHH3 - CH3 → CH₂ - CH₂ - CH₂ 9) Nonan → (qHzo > 10) Decan -→) (10 H₂₂ > دع molare Masse → Methan) = (₂H+6 = 30 &nd Shri samenge, 31 (Periaclensystem) 9,31 n=Vm = 24 mol 3) Propan> G3 H8 4) Butan → Cuttio -> CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ (5) Pentan → (5th₂ -> CH3-CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 6) Heran > Coltry → CH3-CH ₂ -CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 7) Heplan (71416 SCH3-CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 8) Ochan → (8H+18 -> C. 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If f 14 CCCC # im Nachbarmolekol → sind sehr kurzfristig - Eacing sverschiebungen - Die Möglichkeit der spontanen Dipo bindlungen ist hier aufgrund geringerer C-Atome und somit auch geringere 1-Atome geringer. 3,3,4-Trimethylheran I Nomenklatur der homologen Reihe cler chance and a hole holde Beispiele: 2,2-Dimethylpropan CH₂-C-CH₂ haben, aber die, die gleiche Summen 3eine Unter- schiedliche Struktur formel CH 3 2-Methylpropan CH3-CH - CH₂ сна S an Elektronen CH₂ - CH-CH₂- (H₂ CH3 M C fahrt zu Uvez fristige E lektronen ver- Schiebungen im Machbarm & lekol CH₂ 64₂ - C- CH₂ - CH₂ - CH₂ N CH₂ + 2 L EFKM. изту As 75m) Methan (song) enissenen A13 my Wasser und 138 mg COr 0₁1439 FB Simal n(H₂) (1₂0) m = 자 h) ho) 90063 mol 2 A ↓ 2 lakesserstoffalame = 쮸 T 1 = -Verhältnis 1-4 18142 gmo 0,4388 449/ma = Welches Alkan? 90063 mol 0126 то! 10:00 31 mol 7 -1 -1 (142 gmd " - 2gma ¹): 14gmol = 10 = Decay For