Kohlenwasserstoffe bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff- (C) und Wasserstoffatomen (H) mit der allgemeinen Formel: CxHja.
Dies ist ein häufiges Thema bei Hochschulaufnahmeprüfungen und verdient Aufmerksamkeit im Chemiestudium.
Testen Sie Ihr Kohlenwasserstoff-Wissen mit den folgenden Übungen. Zählen Sie auch auf Feedback und kommentierte Antworten,
Frage 1
Der korrekte Name des verzweigten Kohlenwasserstoffs, dessen Formel unten skizziert ist, lautet:
a) 3,4-Diethyl-octen
b) 3,4-Dimethyl-octan
c) 3,4-Diethyl-octan
d) 3,4-Dipropyl-octan
e) 3,4-Dimethyloctenten
Richtige Alternative: b) 3,4-Dimethyl-octan.
Der erste Schritt bei der Benennung des Kohlenwasserstoffs besteht darin, die Anzahl der Kohlenstoffe zu zählen, die in der Hauptkette vorhanden sind.
Um dies zu tun, beginnen wir mit dem Zählen von dem Ende, das den Zweigen am nächsten liegt.
Mit Kohlenstoffen nummeriert von 1 bis 8, identifiziert an welchen Kohlenstoffen die Methylreste (-CH) vorhanden sind.3), die die Kohlenstoffe 3 und 4 sind.
Daher lautet der Name der Verbindung: 3,4-Dimethyl-octan.
Frage 2
Eine Heilpflanze zur Regulierung des Blutzuckers kommt im Amazonasgebiet vor, im Volksmund als Pata-de-Vaca bekannt.
Die Art, die als „Pflanzeninsulin“ wirkt, hat unter ihren chemischen Verbindungen ein Alkan, dessen Formel 74 Wasserstoffatome enthält. Daher beträgt die Anzahl der in der Kohlenstoffkette vorhandenen Kohlenstoffatome:
a) 33
b) 34
c) 35
d) 36
e) 37
Richtige Alternative: d) 36.
Ein Alkan ist ein Kohlenwasserstoff, der durch Einfachbindungen zwischen seinen Atomen gebildet wird. Da jeder Kohlenstoff vier Bindungen eingehen muss, lautet die allgemeine Formel für ein Alkan CNeinH2n + 2.
Da wir wissen, dass die Gesamtzahl der Wasserstoffe in der Verbindung 74 beträgt, finden wir den Wert von n, der der Anzahl der Kohlenstoffe entspricht.
2n + 2 = 74
2n = 74 - 2
2n = 72
n = 72/2
n = 36
Die Anzahl der Kohlenstoffe beträgt also 36. Die in der Frage genannte Verbindung ist n-Hexatriacontan.
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Frage 3
Analysieren Sie die Aussagen zu Kohlenwasserstoffen und antworten Sie mit der Summe der richtigen Alternativen.
(02) Der Siedepunkt einer Reihe von Kohlenwasserstoffen steigt mit zunehmender Kette.
(04) Kohlenwasserstoffe sind Verbindungen aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen.
(16) Kohlenwasserstoffe sind unpolare Verbindungen und werden daher leicht in Wasser löslich.
(32) Die intermolekularen Wechselwirkungen zwischen Kohlenwasserstoffmolekülen sind vom induzierten Dipoltyp.
Richtige Antwort: 02 + 04 + 32 = 38
02. RICHTIG Die Siedetemperatur von Kohlenwasserstoffen steigt mit steigendem Molekulargewicht.
04. RICHTIG Der Name selbst weist auf die Verbindung dieser beiden chemischen Elemente hin: Kohlenstoff und Wasserstoff. Die Kohlenstoffkette wird von Kohlenstoffatomen gebildet, an die sich Wasserstoffe binden.
16. FALSCH. Kohlenwasserstoffe sind unpolare Verbindungen und lösen sich nicht in Wasser, einem polaren Lösungsmittel, sondern in organischen Lösungsmitteln.
32. RICHTIG Die induzierte Dipolwechselwirkung bewirkt, dass die unpolaren Moleküle ohne Unterschied in der Elektronegativität zusammenkleben.
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Frage 4
(PUC-PR) Alkine sind Kohlenwasserstoffe:
a) gesättigte Aliphaten.
b) gesättigte Alicyclen.
c) ungesättigte Aliphaten mit Doppelbindung.
d) ungesättigte alicyclische Verbindungen mit Dreifachbindung.
e) dreifach gebundene ungesättigte Aliphaten.
Richtige Alternative: e) dreifach gebundene ungesättigte Aliphaten.
Aliphatische Kohlenwasserstoffe sind solche, die keinen Benzolring in ihrer Kette haben. Sie können zyklisch sein, wenn sie einen Ring in ihrer Struktur aufweisen. Und auch azyklisch, wenn sie keine Ringe haben.
Darüber hinaus können sie auch gesättigt und ungesättigt sein. Gesättigte haben nur Einfachbindungen und ungesättigte mindestens eine Ungesättigtheit (Doppel- oder Dreifachbindung).
Alkine sind also alle acyclischen und ungesättigten Kohlenwasserstoffe, die in ihrer Kohlenstoffkette eine Dreifachbindung aufweisen.
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Frage 5
(Unesp) Oktan ist einer der Hauptbestandteile von Benzin, einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen. Die Summenformel von Oktan lautet:
a) C8H18
b) C8H16
c) C8H14
d) C12H24
e) C18H38
Richtige Alternative: a) C8H18
Denken Sie daran, dass Oktan ein Alkan ist, also nur Einfachbindungen und eine offene Kette hat. Es hat acht Kohlenstoff- und 18 Wasserstoffatome in seiner Formel.
Seine Strukturformel lautet wie folgt:
Frage 6
(UFSCar) Betrachten Sie die folgenden Aussagen zu Kohlenwasserstoffen.
I) Kohlenwasserstoffe sind organische Verbindungen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen.
II) Als Alkene werden nur geradkettige ungesättigte Kohlenwasserstoffe bezeichnet.
III) Cycloalkane sind gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe der allgemeinen Formel CNeinH2n.
IV) Sind aromatische Kohlenwasserstoffe: Brombenzol, p-Nitrotoluol und Naphthalin.
Folgende Aussagen sind richtig:
a) Nur I und III.
b) nur I, III und IV.
c) Nur II und III.
d) nur III und IV.
e) nur I, II und IV.
Richtige Alternative: a) Nur I und III.
Die Aussage unter Punkt I ist richtig, da Kohlenwasserstoffe alle Verbindungen sind, die Kohlenstoff und Wasserstoff in ihrer Konstitution aufweisen.
Punkt II ist falsch, da Alkine auch ungesättigte Kohlenwasserstoffe sind. Sie haben eine Dreifachbindung in ihrer Kohlenstoffkette.
Punkt III ist richtig, da Cycloalkane oder Cyclane Kohlenwasserstoffe sind, die durch Einfachbindungen gebildet werden und keine aromatische Kette haben.
Punkt IV ist falsch, da Brombenzol und p-Nitrotoluol keine Kohlenwasserstoffe sind, sondern neben Kohlenstoff und Wasserstoff noch andere Elemente enthalten.
Frage 7
(FATEC) Flüssiggas, LPG, ist ein Gemisch aus Propan, C3H8, und Butan, C4H10. Daher ist dieses Gas ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen der Klasse von:
a) Alkane.
b) Alkene.
c) Alkine.
d) Cycloalkane.
e) Cycloalkene.
Richtige Alternative: a) Alkane.
Propan und Butan sind Alkane, da sie nur Einfachbindungen in ihren Kohlenstoffketten aufweisen und die allgemeine Formel C. habenNeinH2n + 2.
Propan:
Butan:
Frage 8
(Uel) Die Summenformel von 2,3 - Dimethylbutan lautet:
a) C6H14
b) C6H12
c) C6H10
d) C4H10
e) C4H8
Richtige Alternative: a) C6H14
Wenn wir den Namen der Verbindung analysieren, stellen wir fest, dass sie gebildet wird durch:
- Aber: 4 Kohlen
- An: Einfachbindungen zwischen Kohlenstoffen
- 2,3 - Dimethyl: zwei Methylreste an den Kohlenstoffatomen 2 und 3.
Daher lautet die Strukturformel von 2,3-Dimethylbutan:
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Frage 9
(UFU-MG) Der Stoff der Formel C8H16 repräsentiert ein:
a) offenkettiges Alkan.
b) offenkettiges Alken.
c) offenkettiges Alkin.
d) aromatische Verbindung.
e) geschlossenkettiges Alkin.
Richtige Alternative: b) offenkettiges Alken.
Betrachtet man die Summenformel der Verbindung, so stellt man fest, dass die Zahl der Wasserstoffe doppelt so groß ist wie die der Kohlenstoffe, d. h. CNeinH2n.
Wenn wir die Strukturformel der Verbindung zeichnen und uns daran erinnern, dass Kohlenstoff vier Bindungen eingehen muss, stellen wir fest, dass die Verbindung das Octen ist.
Die Strukturformel von Octen, C8H16, é:
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Frage 10
(Unifor) 2-Methylpent-2-en hat eine Summenformel:
a) C6H12.
b) C6H10.
c) C5H12.
d) C5H10.
e) C5H8.
Richtige Alternative: a) C6H12.
Um die Summenformel zu bestimmen, bauen wir zunächst die Kette der Verbindung zusammen.
Der erste Schritt zur Beantwortung dieser Frage besteht darin, die Kohlenstoffe in der Hauptkette zu verteilen. Pent-2-en weist darauf hin, dass die Hauptkette aus 5 Kohlenstoffatomen besteht und "en", dass an Kohlenstoff 2 eine Doppelbindung vorliegt.
Als nächstes müssen Sie den Zweig der Kette hinzufügen. 2 methyl bedeutet, dass auch ein Methylradikal (-CH) an Kohlenstoff gebunden ist 23).
Wenn Sie wissen, dass Kohlenstoff vierwertig ist, vervollständigen Sie die fehlenden Bindungen in der Verbindung, indem Sie Wasserstoffatome einfügen.
Die Strukturformel von 2-Methylpent-2-en lautet:
Wenn wir also die Atome der Struktur zählen, stellen wir fest, dass die Summenformel der Verbindung C. ist6H12.
Frage 11
(Uema) OGX Energia, der Maranhão-Ölexplorationszweig der EBX-Gruppe, der dem Geschäftsmann Eike Batista gehört, entdeckte ein riesiges Erdgasvorkommen, eine Mischung aus leichte Kohlenwasserstoffe, hauptsächlich bestehend aus Ethan, Propan, Isobutan, Butan, Pentan, Isopentan u.a. in der Stadt Capinzal do Norte, 260 km von St. Louis. Die Reserven umfassen laut OGX 10 Billionen bis 15 Billionen Kubikfuß Gas, das entspricht 15 Millionen Kubikmeter pro Tag – die Hälfte dessen, was Bolivien täglich nach Brasilien schickt. Quelle: Verfügbar unter: Zugriff am: 01. Juli. 2013. (angepasst)
Die Nomenklatur dieser leichten Kohlenwasserstoffe, die Erdgas darstellen, basiert unter anderem auf der Menge des in der Verbindung enthaltenen Kohlenstoffs. Die korrekte Anzahl von Kohlenstoffen in den ersten sechs im Text erwähnten Verbindungen sind jeweils:
a) 2, 5, 5, 3, 4, 4.
b) 2, 4, 4, 3, 5, 5.
c) 2, 4, 4, 5, 5, 3.
d) 2, 3, 5, 5, 4, 4.
e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.
Richtige Alternative: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.
Um zu wissen, wie viele Kohlenstoffe in jeder der Verbindungen enthalten sind, müssen wir ihre Struktur- oder Molekülformel kennen.
Denken Sie daran, dass die Nomenklatur der Kohlenwasserstoffe beim Aufbau ihrer Ketten hilft, da sie die Anzahl der vorhandenen Kohlenstoffe und das Vorhandensein oder Fehlen von Verzweigungen und Ungesättigtheiten angibt.
In diesem Fall haben wir:
Ethan: 2 Kohlenstoffe
Propan: 3 Kohlenstoffe
Isobutan: 4 Kohlenstoffe
Butan: 4 Kohlenstoffe
Pentan: 5 Kohlenstoffe
Isopentan: 5 Kohlenstoffe
Daher ist die korrekte Alternative: e) 2, 3, 4, 4, 5, 5.
Frage 12
(Uel) Einer der Kohlenwasserstoffe der Formel C5H12 kann Kohlenstoffkette haben:
a) gesättigt zyklisch.
b) heterogen acyclisch.
c) verzweigt zyklisch.
d) ungesättigt offen.
e) offen verzweigt.
Richtige Alternative: e) offen verzweigt.
Der fragliche Kohlenwasserstoff ist ein Alkan, daher hat er eine offene Kette.
Da die Optionen nur ungesättigte und verzweigte offene Ketten nahelegen, wissen wir, dass Alkane keine Ungesättigtheit aufweisen. Daher kann man sagen, dass es sich um eine offene verzweigte Kette handelt:
Frage 13
(Fatec) Das Etikett eines handelsüblichen Lösungsmittels weist darauf hin, dass es nur aliphatische Kohlenwasserstoffe enthält. Aus diesen Informationen wird geschlossen, dass dieses Lösungsmittel nicht als einen seiner Hauptbestandteile enthalten sollte:
a) Toluol.
b) n-Hexan.
c) Heptan.
d) Cyclohexan.
e) Pentan.
Richtige Alternative: a) Toluol.
An der Nomenklatur der in den Alternativen enthaltenen Verbindungen können wir erkennen, dass Hexan, Heptan, Cyclohexan und Pentan die gleiche Jahrestermination haben.
Dies deutet darauf hin, dass die Verbindungen durch einfache Bindungen zwischen ihren Kohlenstoffen gebildet werden und es sich daher um aliphatische Kohlenwasserstoffe handelt durch das Fehlen einer aromatischen Struktur, die alternierenden Doppelbindungen in einer cyclischen Kette entspricht, wie es in der Toluol.
Daher sind aliphatische Kohlenwasserstoffe solche, die eine offene Kohlenstoffkette aufweisen. In diesem Fall ist Toluol ein aromatischer Kohlenwasserstoff.
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Frage 14
(Fatec) Der Kohlenwasserstoff mit der geringsten Menge an H-Atomen pro Molekül ist:
a) Methan.
b) Ethan.
c) Ethen.
d) Etin.
e) Bestechung.
Richtige Alternative: d) etino.
Die Verbindungen Ethan und Propan sind Kohlenwasserstoffe der Alkanklasse. Daher haben sie die Zahl der Wasserstoffe größer als die Zahl der Kohlenstoffe, da ihre allgemeine Formel C. istNeinH2n+2.
Ethen hat eine Doppelbindung zwischen den beiden Kohlenstoffen, da es sich um ein Alken mit der allgemeinen Formel C. handeltNeinH2n.
Ethin und Propin sind Alkin, da sie eine Dreifachbindung zwischen den Kohlenstoffatomen aufweisen. Propin hat jedoch eine größere Anzahl von Wasserstoffen, da es einen Kohlenstoff mehr in der Kette hat. Die allgemeine Formel für ein Alkin ist CNeinH2n-2.
Ethin hat daher nur zwei Kohlenstoffatome (C2H2), das einfachste Alkin ist.
Frage 15
(UEPB) Mottenkugeln sind Produkte, die häufig in Schränken zur Bekämpfung von Motten verwendet werden. Sie nehmen im Laufe der Zeit aufgrund des Sublimationsphänomens an Größe ab. Kreuzen Sie die Alternative an, die dem chemischen Bestandteil von Naphthalin bzw. der organischen Reihe, zu der es gehört, entspricht:
a) Toluol; Kohlenwasserstoff.
b) Naphthalin; Zyklen.
c) Phenanthren; Alken.
d) Naphthalin; Aromatischer Kohlenwasserstoff.
e) Naphthol; Phenol.
Richtige Alternative: d) Naphthalin; Aromatischer Kohlenwasserstoff.
Naphthalin ist eines der Beispiele für einen aromatischen Kohlenwasserstoff.
Sehen Sie sich unten seine Struktur an.
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