Summenformel?

Hallo zusammen. Es geht um die homologe Reihe der alkane.
Wenn ich zum Beispiel Ethan habe und die Summenformel angeben muss, woher weiß ich wie viele Kohlenstoffstome und wasserstoffatome es hat, wenn in der Aufgabe nur Ethan steht und ich die Summenformel angeben muss und die chemische Formel und den Siedepunkt

Answer 1

[DedeM]

Moin,

ich habe, fürchte ich, schlechte Nachrichten für dich! Du musst das auswendig lernen (wie Vokabeln einer Sprache). Zunächst lernst du die Namen der homologen Reihe der Alkane (bis C10) auswendig.

Ab n-Butan gibt es eine Hilfestellung, aber auch nur dann, wenn du die griechischen Zahlenwörter kennst (die du auch wieder lernen musst).

Homologe Reihe der kettenförmigen (aliphatischen) Alkane:

• C1: Methan, Summenformel: CH₄.
• C2: Ethan, Summenformel: C₂H₆.
• C3: Propan, Summenformel: C₃H₈.
• C4: n-Butan, Summenformel: C₄H₁₀.
• C5: n-Pentan, Summenformel: C₅H₁₂.
• C6: n-Hexan, Summenformel: C₆H₁₄.
• C7: n-Heptan, Summenformel: C₇H₁₆.
• C8: n-Octan, Summenformel: C₈H₁₈.
• C9: n-Nonan, Summenformel: C₉H₂₀.
• C10: n-Decan, Summenformel: C₁₀H₂₂.

Methan, Ethan, Propan und Butan sind Namen, die sich historisch so ergeben haben. Die musst du einfach auswendig lernen.

Ab Pentan helfen dir griechische Zahlenwörter (die du allerdings auch lernen müsstest):

[1: mono, 2: di, 3: tri, 4: tetra]
5: penta
6: hexa
7: hepta
8: octa
9: nona
10: deca

Ein Vorteil des Lernens dieser Zahlenwörter ist, dass du die später (für das Benennen von verzweigten Alkanen) noch brauchen wirst. Also spätestens dann musst du die Zahlen ohnehin auswendig lernen. Warum dann nicht gleich jetzt?

Die Summenformeln musst du für kettenförmige (aliphatische) Alkane nicht unbedingt auswendig lernen, wenn du die allgemeine Summenformel kennst. Die lautet

C_nH_2n+2

Wenn du für n nun natürliche Zahlen (1, 2, 3...) einsetzt, hast du stets die korrekte Summenformel, zum Beispiel

C1: C₁H_{2 • 1 + 2} = CH₄ = Methan
C2: C₂H_{2 • 2 + 2} = C₂H₆ = Ethan
usw.

Aber Vorsicht! Das gilt nur für kettenförmige Alkane. Diese bezeichnet man auf „schlau” auch als aliphatische Alkane.
Es gibt auch ringförmige (cyclische) Alkane. Da lautet dann die allgemeine Summenformel anders, nämlich

C_nH_2n

Aber jetzt, am Anfang, wirst du es zunächst nur mit kettenförmigen Alkanen zu tun haben.

Das „n-” vor den Namen Butan, Pentan, Hexan... steht dafür, dass es sich um „normale” C-Ketten handelt, also ohne Verzweigungen. Auch das wirst du erst demnächst verstehen, wenn ihr zu den Isomeren kommt.

Was die Siedetemperaturen angeht, da ist es so, dass die mit der Anzahl der C-Atome in der Kette immer weiter steigen.

Wenn du also zum Beispiel folgende Aufgabe bekommst:

»Gegeben sind Methan, Propan und n-Pentan. Die Siedetemperaturen dieser drei Stoffe liegen bei –42,1°C, –162,0°C und +36,0°C. Gib die Summenformel der Stoffe an und ordne ihnen die Siedetemperaturen zu.«

Dann antwortest du:

»Methan: CH₄, Siedetemperatur –162,0°C, Propan: C₃H₈, Siedetemperatur –42,1°C und n-Pentan: C₅H₁₂, Siedetemperatur: +36,0°C.«

denn dass Methan 1 C-Atom, Propan 3 und n-Pentan 5 C-Atome umfassen, hast du mittlerweile auswendig gelernt. Und die Siedetemperaturen steigen mit der Anzahl der C-Atome, also –162,0°C < –42,1°C < +36,0°C.

Die Strukturformeln sind:

Von jedem C-Atom gehen immer (IMMER!) vier Bindungen aus. Die C-Atome bilden eine Kette. Der Rest wird mit Wasserstoff (H) versehen.

In Halbstrukturformel (in der die C-Kette erhalten bleibt, aber die H-Atome pro C-Atom zusammengefasst werden), sieht das so aus:

Methan: CH₄
Propan: CH₃–CH₂–CH₃
n-Pentan: CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃

Wie gesagt, da hast du viel zu lernen. Aber das geht nicht anders...

LG von der Waterkant

Answer 2

[steineinhorn]

Die Zahl der C Atome musst du wissen, also auswendiglernen.

Die Anzahl an H-Atomen kannst du dir dann mit der allgemeinen Formel C_nH_2n+2 ausrechnen.

Answer 3

[alysonhydree]

Die Summenformel kannst du aus der allgemeinen Summenformel C_nH_2n+2 ablesen, wobei n die Anzahl der Kohlenstoffe angibt.

Comments

[nadinerahema253]

Ich hab das nicht so ganz verstanden. Also die allgemeine summenformel okay und n steht für Anzahl aber woher weiß ich es ?

[Picus48]

@nadinerahema253

Vor dem Wissen kommt das Lernen! Woher weißt Du denn, dass "Auto" im Englischen "car" heißt? Eben, Vokabeln lernen: Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan u.s.w.