Nachweis von Methan, Alkane, Nomenklatur

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die Siedetemperatur zu ermitteln. Dabei erhält man folgende Ergebnisse: Ermittelte Siedetemperatur Flasche 1: 90° C Flasche 2: 36° C Flasche 3: 98° C Flasche 4: 174° C n. Beschriftung auf den Etiketten: n-Pentan SC n-Decan 10 C 2,3-Dimethylpentan 7 ( mit Abeveigury-swenige, n-Heptan 7C (heine Zuordnung) Gich zuordnen CH₂-CH-CH-CH₂-CH ₂ (16) ( CH₂-CH₂-CH ₂ -CH₂-CH₂-CH₂-CHY (1) CH CH₂ Chemie 43/Erlä 3/3 der Aufgabe 4.1, was man unter den Begriff ,,Isomer" versteht. (3 P.) Ordnen Sie die Etiketten den Flaschen zu. Begründen Sie nachvollziehbar und unter Verwendung der Fachsprache Ihre Zuordnungen. (10 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 → hydraphop/phil. 9) Material 1: b) Erläutern Sie unter Verwendung entsprechender Strukturformel der Stoffe aus n ma CH3-C-CH₂-CH3 Material 2: CH3 CH3-CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH3 CH3 m CH3 M CH3-CH- -CH₂-CH₂-CH₂ CH2-CH3 CH2 2 CH3 Benötigte Formeln für das chemische Rechnen: CH₂ CH3 n= CH3 -CH₂CH3 Vm Ymd ZA: V=n· Vm Vm= n Leistung! Chemiearbeit Qualitativer Nachweis von Methan Shizzer Trichter V um die Gase clufzufangen lass damit nichts explodiest DAD Eiswasser sorgt for Wondensierung 4 Tores Gases C Beschley Gase eingesave Sog for verbrenning 1 I Wassertroppen setten sich ab durch die Kondensation +3H₂₂0, nachge wiesen mit Walesmo. papier( not sich blan verbrennungsreah tion mit Nethan_) CH₂ + 202 → 211₂0 + CO₂ Methan Kallwassey Calcium hy clroxid die fase die nicht Kondensieren re- agieren mit Kallwasse N Katwasser fürst sich tiub > CO₂ U Cant Hyd (02, + Ca(OH) (0) Sauerstoff » Wassert Kohlenstoff dicke Cacostat den 2. Satz des Avogadros (Gleiche volumen verschieckner Gace enthalten gleich viele Teilchen, bei gleichem Druck und gleicher Temperatur) Bsp.: 40m! Buten: Cy H10 → 160m (0₂ 20 ml Ethan: (₂ H6 →/40m) CO₂- 40m) waren in einem Molent, & Les entstehen adder 4, deshalb $Cath Benrechnung (Beispiel) - 60ml City wird über glühendes kupfersulfat ((O) geleitet es entstehen 60ml CO₂- 1. Reaktionsgleichung: Kupfersulfat + Methan Sköhlensturpoiokidt Kupfer Wasser +4C²₁₂ +21₂0₁ 4 Cu Ois) + CHurgh) (028) (5) H m=n· u M=m²n D=M; M Ethangas für ein Experiment wird Wie viel classe ergibt sich? m = ² & m = n⋅ y m=n· 30 mol m = 0₁0125 mol · 30 % mol m = 0₁575g =) 0.31 Ethangas haben die Masse von 0, Alkane 1) Methan → CH₂ 2) Ethan C. Ac IG aus ihrer мене TO Beweging der in-Alkane abgefollt: 300m) molare Masse >(Ethan) (Perioclebsystem) = C₂H₂=30&mol о сни - CH3-CH3 → CH₂ - CH₂ - CH₂ AS es Eigenschaften Sieden Hollenste - Je größer die Anzahl der trennen sich 2 3) Propan > C3H8 4) Butan → Cutteo - CH3-CH₂-CH₂ - CH₂ 5) Pentan → (st4₂ -> CH3-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂ -5 6) Heran » Coltau → CHz-Cl+₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ t 7) Iteplan (71+18 SCH3-CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ 8) Octan → (8H18 > a) Nonan Đ Calzo C₂ Hanta MEN 10) Decan -) ( 10 H₂₂ > PL "" Köhlenstoff atome der n-Akane, shsamenge 31 n=Vm= desto höher die Siede temperatur 120 110 24 mol 100 ad 80 70- Smolares Volumen von 1 Mol Siede temperatur 60 10,575g V=Vm・ n V=24/mol 0₁ 0425 mol V = 0,37 umgeformt n-Alkane mit Abzweigungen - Ist die Zahl der Kohlenstoff atome gleich, so unterscheidet sich die Siede temperatur ↑ in der Anzahl der Abzweigungen. 1: Me mehr Abzweigungen, desto niedriger elic siedetemperatur. 8 71 Zahl Durchfchnung: Um herauszufinden, ab Plo- pan ein organischer Stoff ist müssen wir herausfinden, ob es Kohlenstoff. I bzw. Kohlenstofdioxid enthält Defor einen Sog sodass durch dieses Rohr wird das Proyan verbrannt und withilfe v eines Trichtes cufgefangen welcher wirt einem Rohr verbunden ist. Dieses Rohr fahrt dann 20° einem U-Rohr, welches Durch die elurch ein Gefäßß führt, welches mit Formulisan halten Wasser und Eiswürfeln befellt ist, also Eiswasser Danach führt das Rohr weiter zu einem Gefäß welcher wit Calciumhydroxid, also Kalhwasser, befollt ist. Das Ende des Rohres Blick zur Wasserstrahlpumpe, diese erzeugt celle Verbrennungs- M. gezogen werden gegebenenfalls reagieren. Darau in the Wsp might bef gase und Skizze Trichter -Halte stange Propan welches verbrannt wivel. Die Halte stouse - Stative konnen bei mearen vernachlant werden. Wasserstrah bumpe -Rohr liter mist scray Eiswasser (Wasser und Euworfel) Calciumhydroxid (Kallwasser 3 T Jaswaschflasche * in diesem Rohr ist zuekem ein Einlass for thher geden die Cuff, also hauptsächlich Stickstoff daunit keine Exposion stattfinden hann, with ander! 2 Folp. It was durch IL 15 Beispielsweise ist die siedetemperatur von Hopan niedriger, als die von b-leptan, aufgrund der Van-der-Waals-Krafte, bei unpolaren Molehiclen Propan H H H-C-C-C H H H²H² H-C-C-C-H H 41- Oi Tri Tetra 114 H V A T H 2- Ethy /butan T 14 It If H + H-C-C-C-C-C-C- # H Nomenklatur der homologen Beispiele: 2,2-Dimethylpropan 2-Methylpropan Heptoh H A 14 L -C-C-CC-C - H ( 1 14 H Elektronennegaliustet gleich → zichen gleich start -Spontane Dipole führen zu induzierten Dipolen 33,4-Trimethylheran Reihe H H 1 V 14 H Tim Malekist fahrt zu i'm Nachbarmoleks! → sind sehr kurzfinishing - Sigh schnell andlerne - Die Möglichkeit der spontanen Dipol bindungen ist hier ↓ aufgrund geringerer C-Atome und somit auch unz Pristige E- geringere it-Atome geringer. # Alb 11 an Elentronen CH₂-CH-CH₂ (Hy CH Athane =) cler CH3 CH₂-C-CH3 haben, aber Isomere: sind Molehole die, die gleiche Summen former CH₂ CH₂-CH-CH₂ (H₂ Cl+3 schiebungen im Machbarm & lekol schiedliche Struktur formel City 64₂ - C- CH₂ - CH₂ - CH₂ (3) 2 Bedlachtung Formulierun Tucsias! N. Zunächst erkennt man, wie die Verbrennungsgase mit dem Grichter durch die Wasserstrahlpumpe, auf gefangen, bzw aufgeoog in werden. Danach sieht man, wie das U-Rohr beschlägt und sich ". Tropfen bilden. Zum Schluss kann man erkennen, wie sich das In Calciumhydroxid trub färbt. P Auswertung. Die Gase werden wie gesagt, durch elie Wassenastrau/pompe aufgesagen, da diese einen Druck erzeugt und somit celle verbrennungsgase eingelogen werden. Dies ist zudem sehr wichting da es ansonsten möglich ist, dass nicht alle Gase reagieren Bei dem Uchs, wo sich Tropfen gebildet haben, ver- wendet man das Walesmopapier, um 20 Schauen ob es sich um wasser handelt. Das watermorpapier verfärst sich dunkelblau, somit handelt es sich m. Um wasser bzw. H₂O. Die Tropfen haben sich gebildet, da clas gasformige Wasser durch die Källe des Eiswassers hondensiert ist. Allerdings sind dort nicht alle Gase kondensiert, dies erkennt man 7. an eler troben farling des Kallwassers. Die trübe Färbung des Kallwassers ist ein Nachweis von CO₂, also Vichten stoff- dioxid. Dies bedeuted also, dass in Propan Köhlenstürediord enthalten ist und somit auch kohlenstiff Fest alle Zoo Accelken. BA organischen Stoffe enthalten kohlen- stoff und daher zählt Propar auch 20 den organischen Stippen 12) Propan+ Soverstoff swasser + Kollentiffriand (3 Hg + 50₂ → 44₂0 + 300₂² Cz Die Edukle sind Propan und Sauerstoff und die Produkte sind Wasser und kohlensto pedichtid 2.1) Propan hat die Formel (Hg, somit enthart ein Molekol drei Vidhlenstoff- atome. Wenn das Propan mit Sauer- Stoff reagiert werden aus dem einem Propan molekul drei Köhlenstoffellatid- molekule, da ein Kohlenstauffdictid- einl kohlenstoffatom besitzt. Das Volumen verdreifacht sich des sales von Avogadro molekul Gok dann aufgrund 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 einer 71 In propan is Hollenstoff 4 strese test. Wasseshort wud mod ri Huwahi Jeen ▬▬▬▬▬▬ og . G FEkmur. As 75 m) Methan (somg) enissenen Mis my Wasser und 138 mg (Or © ૮ (ડવું in smal n (H₂) n(H₂0) H h(c) Tho) 90063 mol m चं = tis e H " 2 =) Verhältnis 1-4 = 0,0063 mol 2 lukisserstoffalame 0.1388 44 g/mol Welches Alkant 0, 0126 mol 0100 31 mol 1/142 Small 1 (142 gmdl - 2gmal ^1): 14gmal = 10 - Decay Jenauso Mötekets gleich bleiben, es entstehen abor dra Molehüle und somit beträgt das vo- Tomen nicht 60ml, sondern 180ml. m=² D m=44&/mol ·n r m=44&mal 90025 ma m= 0, Mg A: Die Masse von 60 mi propangas beligge augr. 23 m² m: M n = 445g n = 445g 44 mdr. h = 10, 1136 mol r Mapapan)= (3.124/mol) + (8 19/01) 449/mo) it. V= h. Vm V = 10, 1136 mol .Um V = 10, 1136 mol · 24/mol V=242, 721 n n (propan) - Um At A: Die Skoftmenge von ausg 10, 11 30 ml Mpropax) = (3.12 % mc) +(8.1 % md)) 1=44&/mol G001 = 24/mol = 0,0025 mo) m Propan betragt A: Das Volumen von 445g Propan betrags bei Zimmertemperatur 242, 721. IL IG Mathilda Satken (3.1) a) CH- CH- CH; C; CH3 CH₂ CH3 b) CH₂ C- CHE CH₂ CH CH - CH₂ C₂ - CH₂ Keller CH₂v CH₂ CH₂₂ میں سے ہے bm 3.2) a) 2,2- Dimethylbutan r. b) 2- Methyl-4-Ethylheptan c) 3,7-Methyl - 7- Ethy Inanan r (41) Die höchste Siede temperatur von 174°C besitzt n- Decan, danach nit 98°℃ komm + n-ltepten, dann mit 90°℃ komma -2, 3- Dimethylpentan and zum Schluss mit 36°C kommt n-Pentan. Hie bei gelten die Regeln, je mehr Köhlenstiff- atome das Alkan enthalt, desto höher ist die Siede temperatur. Wenn die Anzahl der Kichlenstoffateme aber gleich ist, unter- scheidet sich die Siede temperatur nor in der Anzahl der Abzweigungen. Dabei gilh je mehr Abzweigungen das Alkan hat, desto geringer ist die Siedelemperatur Diese Estate Form Whemy $ G L Aus fe wesen verschiebungen verschiebungen es entstehen sponteine Dipole, welch 20 induzierten Dipolen im Nachbarmotehol fahren 22-Decan hat somit dit dochste Siedetemperatur, denn es besitzt die Icraften dind meiden kohlenstoffalome, also 10, und V.-d.-wheck- Int somit auch die meisten Wassersterno- atome, also 22 Zwischendigen Wasser- stoffatome herrscher dann die zwischen. molekularenhráple die van-der-Waas-hrapre geringe Anziehungskräfte. Da eo bel Decar meir Anziehungshraple gibt, mist auch eine höhere temperatur aufge wender werden, um diese Molendre von einerndter 2 trennen, also sie Sieden 20 lassen. Aus diesem Grund hat also in-Pentem elie geringste Sedielemperatur, de aufgrund der hier Anzahl an su dru Eine Birus Bur hasse ble Alhaut wars of Regem kann man sich durch die Van-der-Waal Kräfte erklären. Die Van-der-Waals-krifle Sind zwischen molekulare Kräfte. Höhlenster of und Wasserstoff besitzen die gleiche Elekto- gleich Stark negativität ativität und ziehen somit an den centronen. Doch durch spontane weer gedeelt Schelet! Elektronewverschiebungen entstehen cadungut- und dadurch auch Cadings- im Nachbarmolend Also معله geringeren Kohlenstoff- und Wassersts of falsmen weniger Anziehungshrate withen and we- niger Energie aufgem ended werden muss, Wolehote von einander zu trennen. gegen 2,3-Dimethylpentan und n-Heptan hin- besitzer die gleiche Anzahl an kichkeet Stoff- und Wasserstoffartmen, somit mier- scheidet sich die Siccelemperater nur in der Anzahl der Abzweigungen. Dabei gilt, je mehr Abzweigungen das Alkuun hat, desto geringer ist die Siectetemperatur 2, 3- Dimethypenten hat mehr Abzwer gungen, also hat es eine geringere fredetemperatur. Dies liegt daran, dass das Alkan nicht in einer Kette augeachinet ist und es ist somit leichter die Udleliste voneinander zu tevnen. Dafor muss also weniger Energie aufgewendch geringe werden, also hat es eine ger Siedle temperatur als n-teptan. um die 4.2) Ein somer ist ein Holehol mit glacher Summenformel, aber unterschiedlicher als wer Struktur formel. Dabei m. Wie gessagit mehr Abzweigungen desto geringer Siedetemperatuur bei gleicher Anzahl am Köhlen- und Wasserster pratomen Bei 23-Dimethylpentan muss also weniger Energie aufgewendet werden, da dieses Alhan zwei Abzierungen hat. Diese Abzweigungen sorgen dafür, in Afgewbe 4.1 je dre auf der Chiesse Select ro L 1 dass die Molehole leichter von einaveler kennbar D Sind und somit weniger Energie berütist also eine geringane diese zu trennen, wird coum Siedetemperatur n- Heptan hat keine Abzweigungen und ist somit in einer Kette angeordnet. Durch dese Angrehining muss, wie erklärt in Aufgabe 6.1. .) Aussason mehr "Savergine dufgewendet werden, da werden unrehier wischeumdelulareliaße wirken 4.1. Und es somit schwerer ist die brewernet. Molehicle von einander zu trennen. Aus desen Grand benötigt man bei n-Heptan eine höhere Siedetemperatur. iR 5) Heptan ist unpolar, es besitzt also heire Ladung Wasser hingegen ist polar und somit lassen sich Heptan und Wasser nicht wischen, sondern es entsteht eine Dhosengrenze. Heptem ist also hydrophob und lipophy!, da es sich nur wuit unperiaren Flüssigkeiten mischen lässt. Das unpolare Heptan und das polare Wasser stoßen sich ab, class Wasser eine von einander Ladung hat, also lassen sie sich nicht mischen. Пради Lais 71