Aufgaben zu Alkanen, Alkenen und Alkinen

Wie gut kennst du dich mit organischer Chemie aus? Hier findest du Aufgaben zu Alkanen, Alkenen und Alkinen.

1
Welches dieser Alkane besitzt die wenigsten Kohlenstoff Atome.
Propan
Ethan
Methan
Butan
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Homologe Reihe der Alkane
Die Homologe Reihe sortiert Alkane nach der Anzahl der Kohlenstoffatome, beginnden mit Methan (ein Kohlenstoffatom).
Methan ( $C H_{4}$ )
Ethan ( $C_{2} H_{6}$ )
Propan ( $C_{3} H_{8}$ )
Butan ( $C_4H_{10}$ )
Pentan ( $C_5H_{12}$ )
etc.
Methan ist das kürzeste Alkan, es besteht aus nur einem Kohlenstoffatom.
$\displaystyle CH_4$
2
Welche Summenformel hat ein Alkan mit 7 Kohlenstoffatomen?
Wie nennt man dieses Alkan?

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Die Homologe Reihe der Alkane
Die Summenformel für ein Alkan mit n=7 C-Atomen ist $C_7H_{16}$ .
Ein Alkan mit 7 C-Atomen nennt man Heptan.
Die Allgemeine Summenformel für Alkane ist $C_nH_{2\cdot n+2}$ .
3
Zeichne die Strukturformeln zu folgenden Alkanen, Alkenen und Alkinen.
1. 2,2,4-Trimethylpentan
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: IUPAC Nomenklatur
  2,2,4-Trimethylpentan
  Um eine Strukturformel zu erstellen betrachtest du zunächst den Hauptnamen der Formel.
  Dieser Name gibt dir die Grundstruktur der Formel an. In diesem Fall eine Kohlenstoffkette aus fünf Kohlenstoffatomen ohne Mehrfachbindungen.
  Danach betrachtest du die angehängten Gruppen an der Endung kannst du ablesen welche Gruppen angehängt wurden. In diem Fall sind es drei Methylgruppen ( $- C H_{3}$ ).
  Zuletzt schaust du dir noch die Stellungen der angehängten Gruppen an, hier hängen also 2 Methylgruppen am 2. und eine am 4. C-Atom.
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2. 1,3-Butadien
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: IUPAC Nomenklatur
  1,3-Butadien
  Um eine Strukturformel zu erstellen betrachtest du zunächst den Hauptnamen der Formel.
  Dieser Name gibt dir die Grundstruktur der Formel an. In diesem Fall eine Kohlenstoffkette aus vier Kohlenstoffatomen mit zwei Doppelbindungen.
  Danach betrachtest du die angehängten Gruppen an der Endung kannst du ablesen welche Gruppen angehängt wurden. In diem Fall gibt es keine.
  Zuletzt kannst du hier noch sehen an welchen Stellen die Doppelbindungen sind. Hier sind an der 1. und 3. Stelle eine Doppelbindung.
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3. 3-Chlor-1,4-Pentadien
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: IUPAC Nomenklatur
  3-Chlor-1,4-Pentadien
  Um eine Strukturformel zu erstellen betrachtest du zunächst den Hauptnamen der Formel.
  Dieser Name gibt dir die Grundstruktur der Formel an. In diesem Fall eine Kohlenstoffkette aus fünf Kohlenstoffatomen mit zwei Doppelbindungen.
  Danach betrachtest du die angehängten Gruppen an der Endung kannst du ablesen welche Gruppen angehängt wurden. In diem Fall ist eine Chlorgruppe angehängt $(- C l$ ).
  Zuletzt schaust du dir noch die Stellungen der angehängten Gruppen an, hier hängt also am 3. Kohlenstoffatom eine Cl-Gruppe. Zudem sind an 1. und an 4. Stelle Doppelbindungen.
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4. But-1-en-3-in
  
  Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: IUPAC Nomenklatur
  But-1-en-3-in
  Um eine Strukturformel zu erstellen betrachtest du zunächst den Hauptnamen der Formel.
  Dieser Name gibt dir die Grundstruktur der Formel an. In diesem Fall eine Kohlenstoffkette aus vier Kohlenstoffatomen mit einer Doppel- und einer Dreifachbindung.
  Danach betrachtest du die angehängten Gruppen an der Endung kannst du ablesen welche Gruppen angehängt wurden. In diem Fall gibt es keine angehängte Gruppe.
  Zuletzt schaust du dir noch die Stellungen der Mehrfachbindungen an, hier ist am 1. C-Atom eine Dreifachbindung und am 3. eine Doppelbindung.
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4
Benenne folgende Alkane, Alkene und Alkine.
1. Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nomenklatur
  Die längste Kohlenstoffkette besteht hier aus 8 C-Atomen und besitzt keine Mehrfachbindungen. Sie wird Octan genannt.
  Die Nummerierung findet hier von links nach rechts statt, da die Seitenketten möglichst kleine Nummern erhalten sollen.
  Es gibt zwei angehängte Gruppen, eine Methylgruppe und eine Ethylgruppe. Die Methylgruppe an 3. Stelle und die Ethylgruppe an 5. Stelle. Die Gruppen werden alphabetisch sortiert.
  Methylgruppen und Ethylgruppen werden an den Anfang gestellt.
  5-Ethyl-3-methyloctan
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2. Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Nomenklatur
  Die längste Kohlenstoffkette besteht hier aus 4 C-Atomen und besitzt eine Doppelbindung. Sie wird Buten genannt. Die längste Kette besteht zwar aus 5 C-Atomen, aber die Kette mit der Doppelbindung hat die Priorität.
  Die Nummerierung findet hier von links nach rechts statt, da das linke C-Atom am nächsten an der Ethylgruppe ( $- C_{2} H_{5}$ ) ist.
  Es gibt eine angehängte Gruppe, eine Ethylgruppe. Die Ethylgruppe steht an 2. Stelle.
  Ethylgruppen werden an den Anfang gestellt.
  2-Ethylbut-1-en
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5
Zeichne die Strukturformeln aller Isomere mit der Summenformel
$C_{2} H_{2} B r_{2}$
und bennene sie.

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Isomerie
Die Anzahl der Atome am Kohlenstoff-Gerüst (2 Wasserstoff- und 2 Bromatome) lässt darauf schließen, dass eine Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen vorhanden sein muss. Es handelt sich also um Alkene.
Es gibt drei Isomere:
6
Welche der folgenden Aussagen zu Alkanen ist zutreffend?
Alkane enthalten polare Bindungen.
Alkane werden durch Londoner Kräfte zueinander hingezogen.
Alkane sind polare Moleküle.
Alkane sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Alkane
Alkane sind unpolare Moleküle, da sie aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Die mehrwertigen Bindungen sind unpolar und weisen daher Londoner Kräfte auf.
Also ist nur folgende Aussage richtig:
"Alkane werden durch Londoner Kräfte zueinander hingezogen"
7
Fülle die Lücke mit dem richtigen Wort.

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Elektrophile Addition
Ethen reagiert durch elektrophile Addition mit $\ce{HBr}$ .
Ein elektrophil oder auch elektronenliebendes Teilchen besitzt üblicherweise eine positive und eine negative Teilladung.
Hier ist $H^{+}$ elektrophil und $B r^{-}$ nukleophil.
8
Ziehe die Wörter in die richtigen Lücken!

Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Elektrophile Addition
Propen ist aufgrund der Polarität des Moleküls reaktiver als Propan.
Aufgrund der Doppelbindung in Propen kann es leicht zu Additionsreaktionen kommen.
9
Welche(s) der folgenden Moleküle reagiert mit Bromwasser?
Buten
Butin
Butan
Alle diese
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Alkane, Alkene, Alkine
Alkene und Alkine reagieren mit Bromwasser aufgrund des Vorhandenseins von Doppelbindungen bzw. Dreifachbindungen.
Diese ungesättigten Moleküle unterliegen einer elektrophilen Additionsreaktion.
Während Alkane wie Butan nicht mit Bromwasser reagieren, da es ein vollständig gesättigtes Molekül ist.
Wenn Brom in der Reaktion verbraucht wird, ändert sich die Farbe von braun zu farblos.
Also ist die richtige Antwort "Buten" und "Butin".