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Grundlagen organische Chemie

Alkane

allgemeine Summenformel: C_nH_2n+2

C Name Summenformel Schmelzpunkt Siedepunkt Dichte Kugel-Stab-Modell

1 Methan CH₄ 90,65 K 111,4 K 0,667 kg/m³

2 Ethan C₂H₆ 90 K 185 K 1,212 kg/m³

3 Propan C₃H₈ 85 K 231 K 1,83 kg/m³

4 n-Butan C₄H₁₀ 135 K 272,5 K 2,703 kg/m³

5 n-Pentan C₅H₁₂ 144 K 309 K 0,626 g/cm³

6 n-Hexan C₆H₁₄ 178 K 342 K 0,659 g/cm³

7 n-Heptan C₇H₁₆ 182 K 371 K 0,684 g/cm³

8 n-Octan C₈H₁₈ 216 K 399 K 0,703 g/cm³

9 n-Nonan C₉H₂₀ 222 K 424 K 0,718 g/cm³

10 n-Decan C₁₀H₂₂ 243 K 447 K 0,73 g/cm³

Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Alkane
Hinweis: Das n vor den Namen bedeutet, dass das Isomer mit der unverzweigten Kette vorliegt.

C	Name	Summenformel	Schmelzpunkt	Siedepunkt	Dichte
1	Methan	CH₄	90,65 K	111,4 K	0,667 kg/m³
2	Ethan	C₂H₆	90 K	185 K	1,212 kg/m³
3	Propan	C₃H₈	85 K	231 K	1,83 kg/m³
4	n-Butan	C₄H₁₀	135 K	272,5 K	2,703 kg/m³
5	n-Pentan	C₅H₁₂	144 K	309 K	0,626 g/cm³
6	n-Hexan	C₆H₁₄	178 K	342 K	0,659 g/cm³
7	n-Heptan	C₇H₁₆	182 K	371 K	0,684 g/cm³
8	n-Octan	C₈H₁₈	216 K	399 K	0,703 g/cm³
9	n-Nonan	C₉H₂₀	222 K	424 K	0,718 g/cm³
10	n-Decan	C₁₀H₂₂	243 K	447 K	0,73 g/cm³

Höhere Alkane bis 20

Die nachfolgenden Temperaturen sind in °C angegeben. Die Dichte ist in g/cm³ angegeben.

C	Name	Summenformel	Schmelzpunkt	Siedepunkt	Dichte
11	Undecan	C₁₁H₂₄	−26	196	0,74
12	Dodecan	C₁₂H₂₆	−9,6	216,2	0,75
13	Tridecan	C₁₃H₂₈	−5	234	0,757
14	Tetradecan	C₁₄H₃₀	5,5	253	0,763
15	Pentadecan	C₁₅H₃₂	9,9	268–270	0,769
16	Hexadecan	C₁₆H₃₄	18	287	0,773
17	Heptadecan	C₁₇H₃₆	21	302	0,777
18	Octadecan	C₁₈H₃₈	28–30	317	0,777
19	Nonadecan	C₁₉H₄₀	32–34	330	0,79
20	Eicosan	C₂₀H₄₂	36,7	342,7	0,79

Quelle: de.wikipedia.org/wiki/H%C3%B6here_Alkane

Alkene

allgemeine Summenformel: C_nH_2n
Buten: C₄H₈

Alkine

allgemeine Summenformel: C_nH_2n-2
Butin: C₄H₆

Alkonole

allgemeine Summenformel: C_nH_2n+1OH
Butanol: C₄H₉OH

Alkanale

allgemeine Summenformel: C_n-1H_2n-1CHO
Butanal: C₃H₅CHO

Alkansäuren

allgemeine Summenformel: C_n-1H_2n-1COOH
Butansäure (Buttersäure): C₃H₅COOH

Verbrennungsreaktionen der Kohlenwasserstoffe

Kohlenwasserstoffe, wie die obigen Verbindungen enthalten nur Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome. Für die Verbrennung ist immer Sauerstoff nötig und es können auch nur Kohlenstoffdioxid und Wasser (manchmal auch Kohlenstoffmonoxid) entstehen.
Beispiel: Verbrennung von Heptan

C_{7} H_{16} + {11O}_{2} \to {7CO}_{2} + {8H}_{2} O

Oft stellt man im Zusammenhang die Frage, wie viel Liter Kohlenstoffdioxid bei der verbrennung entstehen. Der Reaktionsgleichung kann man entnehmen, dass pro Mol Heptan 7 Mol Kohlenstffdioxid entstehen. Verbennt man irgendeine andere Stoffmenge muss nur eine Verhältnisgleichnung lösen. Dazu muss man zuerst die Stoffmenge des eingesetzten Heptans kennen. Werden z.B. 500g Heptan verbrannt ergibt sich:

n = \frac{m}{M} = \frac{m}{7 \cdot M_{C} + 16 \cdot M_{H}} = \frac{500g}{\frac{100g}{mol}} = 5 mol

Die Stoffmenge beträgt also 5 Mol.

Wenn 1 Mol Heptan 7 Mol Kohlenstoffdioxid liefern, wie viel Mol Kohlenstoffdioxid entstehen bei der Verbrennung von 5 Mol Heptan?

\frac{1 mol}{7 mol} = \frac{5 mol}{x}

mit

x = \frac{7 mol \cdot 5 mol}{1 mol} = 35 mol

Es entstehen also 35 Mol Kohlenstoffdioxid. Wie viel Liter sind das?
Bei Gasen gilt 1 Mol entspricht einem Volumen von 22,4 Litern. Also muss die erhaltene Stoffmenge nur mit 22,4 mol/l multipliziert werden.

35 mol \cdot 22,4 \frac{l}{mol} = 784l

Das Ergebnis ist also 784 Liter.

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