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Anja Dombrowski: Lernzirkel Fossile Rohstoffe © Auer Verlag – AAP Lehrerfachverlage GmbH, Donauwörth Alkane – einfache Kohlenwasserstoffe 15 Aufgabe Schneide die Dominosteine aus und lege sie in der richtigen Reihenfolge auf das Spielfeld. Vergleiche dein Ergebnis mit der Lösung. Klebe die Dominosteine anschließend auf. Alkane-Domino ® Name: Station 4 Alkane C 6 H 14 Alkane C 6 H 14 Hexan Ethan Heptan C 5 H 12 C 2 H 6 C 8 H 18 Pentan C 4 H 10 Octan CH 4 Butan Nonan Methan Decan C 10 H 22 C 9 H 20 Propan C 7 H 16 C n H 2n + 2 C 3 H 8 Aus dem Werk 07647 "Lernzirkel Fossile Rohstoffe" BN: 07647 – Auer Verlag - AAP Lehrerfachverlage GmbH, Augsburg

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15

AufgabeSchneide die Dominosteine aus und lege sie in der richtigen Reihenfolge auf das Spielfeld. Ver gleiche dein Ergebnis mit der Lösung. Klebe die Dominosteine anschließend auf.

Alkane-Domino®

Name:Station 4

Alkane C 6H 14

Alkane C 6H 14

Hexan

Ethan

HeptanC

5H12

C2 H

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C 8H18

PentanC4H

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Octan CH 4

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CnH2n + 2

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Aus dem Werk 07647 "Lernzirkel Fossile Rohstoffe" BN: 07647 – Auer Verlag - AAP Lehrerfachverlage GmbH, Augsburg

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Beispiel:

Butan hat die Summenformel C4H10. Zeichnet man eine einfache Kohlenstoffkette, so erhalten wir:

C C C C

n-Butan

Es gibt aber auch die Möglichkeit, die C-Atome so zu verbinden: C C

C

C

2-Methylpropan

Am zweiten C-Atom entsteht eine Verzweigung und damit eine andere räumliche Struktur des Moleküls. Man erhält ein verzweigtes Alkanmolekül, das andere Eigenschaften besitzt als das un-verzweigte, kettenförmige Butanmolekül. Um deutlich zu machen, dass im Molekül keine Verzwei-gung vorliegt, schreibt man vor dem Namen ein n- (z. B. n-Butan).

Kohlenwasserstoffe, die bei gleicher Summenformel unterschiedliche Strukturformeln haben, be-zeichnet man als Isomere.

Aufgabe 1 Erkläre, warum es erst ab vier C-Atomen Isomere geben kann.

Verzweigte Alkane – Isomerie (1)

Name:Station 5

Beides�ist�möglich!�Da�das�Kohlenstoffatom�vier�Bindungen�zu�anderen�Atomen�eingehen�kann,�ist�nicht�nur�die�Bildung�von�Kettenmolekülen�möglich.��

Es�gibt�auch�verzweigte�Kohlenwasserstoffmoleküle,�in�denen�Kohlenstoffatome�mit�bis�zu��vier�anderen�Kohlenstoffatomen�verbunden�sein�können.�Auf�diese�Weise�gibt�es�ab�einer��

Anzahl�von�4�C-Atomen�immer�mehrere�Möglichkeiten�der�Verknüpfung,�die�sich�in��unterschiedlichen�Strukturformeln�ausdrücken�lassen.

Wie�heißt�der�Stoff�mit�der�Summenformel�C11�H24?

Nein,�3-Ethyl-5,5-dimethylheptan.

Undecan.

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Aus dem Werk 07647 "Lernzirkel Fossile Rohstoffe" BN: 07647 – Auer Verlag - AAP Lehrerfachverlage GmbH, Augsburg

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Aufgabe 2 Ergänze die Summenformeln und kennzeichne alle Stoffe, die isomer zu n-Octan sind.

Strukturformel Name Summenformel

C C

C

C

C C C C 2,4-Dimethylhexan

C C

C

C C

C C C 2,3,4-Trimethylpentan

C C

C

C C C C C C3-Methyloctan

C C

C

C C C2-Methylpentan

C C

C

C

C

C

C C3-Ethyl-3-methylpentan

C C

C

C

C C C C C C 2,3-Dimethyloctan

C C

C

C C C C2-Methylhexan

Verzweigte Alkane – Isomerie (2)

Name:Station 5

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75

1) Für eine Verzweigung muss ein Kohlenstoffatom mit mindestens drei weiteren C-Atomen verbunden sein. Es muss also mindestens vier C-Atome in der Summenformel geben.

2) Folgende Stoffe sind isomer zu n-Octan (Summenformel C8H18): 2,4-Dimethylhexan 2,3,4-Trimethylpentan 3-Ethyl-3-methylpentan

Station 4: Alkane-Domino®

Station 5: Verzweigte Alkane – Isomerie

Station 6: Verzweigte Alkane – Benennungsregeln

Seite 15

Seiten 16 / 17

Seiten 18 – 20Alkane C 6

H 14

Hexan Ethan

Heptan C 5H 12

C2 H

6 C 8H 18

Pentan C 4H 10

Octan CH 4

Butan

Nonan

Methan

Decan

C10H22

C9 H

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Propan

C7 H

16

CnH2n + 2

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Aufgabe Verbinde die Namen mit den zugehörigen Struktur- oder Summenformeln mit einem Lineal. Von oben nach unten gelesen ergeben die nicht durchgestrichenen Buchstaben das Lösungswort.

Verzweigte Alkane – Benennungsregeln (3)

Name:Station 6

Lösungswort:

2,3-Dimethylpentan

C5H12

2,2,3,3-Tetramethylbutan

3-Ethyl-2,2-dimethylhexan

n-Pentan

3-Methylheptan

C10H22

C C

C

C

C C C C

C C C C C

C C

C C

C

C C

C

C C

C

C

C

C C

C

C

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C C

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NB

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M

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I

Lösungswort: ISOMERIE

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Aus dem Werk 07647 "Lernzirkel Fossile Rohstoffe" BN: 07647 – Auer Verlag - AAP Lehrerfachverlage GmbH, Augsburg