Alkane benennen und Isomere erkennen
Moleküle mit gleicher Summenformel können verschieden gebaut sein. Man nennt sie Isomere. Mit festen Regeln gibt man jedem Isomer einen eigenen Namen.
Das lernst du heute
- Ich kann erklären, was Isomere sind.
- Ich kann verzweigte Alkane nach den Regeln benennen.
- Ich kann aus einem Namen die Struktur zeichnen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Alkane: die homologe Reihe
Butan hat die Formel C₄H₁₀. Es gibt aber noch einen zweiten Stoff mit derselben Formel, in dem die C-Atome verzweigt sind. Stoffe mit gleicher Summenformel und unterschiedlicher Struktur heißen Isomere. Das verzweigte Isomer heißt 2-Methylpropan. Pentan C₅H₁₂ hat 3 Isomere, Hexan C₆H₁₄ hat 5. Benennungsregeln: 1. Suche die längste Kohlenstoffkette. Sie gibt den Stammnamen. 2. Die Seitenketten heißen Alkylgruppen: Methyl (CH₃–) und Ethyl (C₂H₅–). 3. Nummeriere die Kette so, dass die Seitenketten die kleinsten Zahlen bekommen. 4. Schreibe zuerst die Nummer, dann die Seitenkette, dann den Stamm. Bei zwei gleichen Seitenketten steht die Vorsilbe Di- vor der Seitenkette, zum Beispiel 2,2-Dimethylpropan.
| Summenformel | Name | Halbstrukturformel |
|---|---|---|
| C₄H₁₀ | Butan | CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ |
| C₄H₁₀ | 2-Methylpropan | CH₃–CH(CH₃)–CH₃ |
| C₅H₁₂ | Pentan | CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃ |
| C₅H₁₂ | 2-Methylbutan | CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ |
| C₅H₁₂ | 2,2-Dimethylpropan | CH₃–C(CH₃)₂–CH₃ |
Ein verzweigtes Alkan benennen
- Gegeben: CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃.
- Längste Kette: 4 Kohlenstoffatome, also Butan.
- Seitenkette: eine CH₃-Gruppe, also Methyl.
- Nummerieren: Von links gezählt sitzt die Methylgruppe am 2. Atom, von rechts am 3. Man wählt die kleinere Zahl: 2.
- Name: 2-Methylbutan. Probe: 4 + 1 = 5 C-Atome, also C₅H₁₂.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Isomere: gleiche Formel, anderer Bau.
Längste Kette = Stamm.
Seitenkette: Methyl oder Ethyl.
Ein Beispiel
Zwei Häuser können aus gleich vielen Steinen gebaut sein und trotzdem verschieden aussehen. Bei Isomeren sind die Atome gleich, aber anders verbunden.
Schritt für Schritt
Wir benennen ein Alkan
- Finde die längste C-Kette. Zähle ihre Atome.
- Wähle den Stamm: 3 = Propan, 4 = Butan, 5 = Pentan.
- Erkenne die Seitenkette: CH₃ ist Methyl.
- Nummeriere vom Ende mit der kleineren Zahl für die Seitenkette. Dann Name zusammensetzen.
Mit einem Bild erklärt
| Struktur | Längste Kette | Seitenkette | Name |
|---|---|---|---|
| CH₃–CH(CH₃)–CH₃ | 3 | 1 × Methyl an C2 | 2-Methylpropan |
| CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ | 4 | 1 × Methyl an C2 | 2-Methylbutan |
| CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ | 5 | 1 × Methyl an C3 | 3-Methylpentan |
| CH₃–C(CH₃)₂–CH₃ | 3 | 2 × Methyl an C2 | 2,2-Dimethylpropan |
Zur Grundlage zurück
- Alkane: die homologe Reihe – Du kennst die ersten Alkane und ihre Formeln.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
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Lösung: 2-Methylpropan
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Wie viele Kohlenstoffatome hat 2,3-Dimethylbutan insgesamt? Zähle die Kette und die beiden Seitenketten.
Zeig mir den ersten Schritt
Butan hat 4 C-Atome. Jede Methylgruppe bringt 1 C-Atom dazu.
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Lösung: 6
4 + 1 + 1 = 6. Die Formel ist C₆H₁₄.
Tipp: Die längste Kette muss nicht gerade gezeichnet sein. Sie darf um die Ecke gehen. Prüfe deshalb immer alle möglichen Wege durch das Molekül.
Merksatz: Isomere: gleiche Summenformel, unterschiedliche Struktur. Die längste Kette gibt den Stamm, die Seitenketten bekommen kleinste Nummern.
Typischer Fehler: Viele halten ein anders gezeichnetes Molekül für ein neues Isomer. Dreht oder biegt man dieselbe Kette nur im Bild, bleibt es derselbe Stoff.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
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Lösung: 3
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Lösung: Stimmt nicht
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Lösung: Methyl
Frage 4 Wie viele Wasserstoffatome hat 3-Methylpentan? (Es ist ein Alkan mit 6 C-Atomen.)
Zeig mir den ersten Schritt
Alle Isomere eines Alkans haben dieselbe Summenformel. Nutze 2 · n + 2.
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Lösung: 14
2 · 6 + 2 = 14. 3-Methylpentan ist C₆H₁₄.
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Lösung: Ihre Struktur ist verschieden.
Geschafft
Isomere haben die gleiche Summenformel, aber eine andere Struktur und damit andere Eigenschaften. Man benennt sie über die längste Kette, die Seitenketten und die kleinsten Nummern. C₄H₁₀ hat 2 Isomere, C₅H₁₂ hat 3, C₆H₁₄ hat 5.
Kannst du das schon?
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