Probeklausur

1.1 (3 P): Kerzenwachs, Traubenzucker, Feuerzeuggas — Kohlenstoffverbindungen. Kalk ist als Carbonat anorganisch, Kochsalz enthält kein C.

1.2 (3 P): Watesmo blau → Wasser → Wasserstoff im Wachs; Kalkwasser trüb → CO₂ → Kohlenstoff im Wachs. Sauerstoff lässt sich so nicht nachweisen, er stammt (auch) aus der Luft.

1.3 (4 P): Kochsalz und Kalk: Ionenverbindungen (hohe Schmelz-/Zersetzungstemperatur, Schmelze von NaCl leitet). Traubenzucker und Kerzenwachs: Molekülverbindungen (niedrige Schmelztemperatur, Schmelze leitet nicht).

1.4 (2 P): 3 C–C + 10 C–H = 13 bindende Paare.

1.5 (2 P): Tetraederwinkel 109,5° — die vier Elektronenpaare stoßen sich ab.

2.1 (3 P): A Pentan, B 2-Methylbutan, C 2,2-Dimethylpropan.

2.2 (2 P): Bei D liegt die Methylgruppe an C3 von vier C-Atomen; von der anderen Seite nummeriert ist es C2. D ist also 2-Methylbutan und identisch mit B. „3-Methylbutan“ verstößt gegen die Regel der kleinsten Lokanten.

2.3 (3 P): In 2-Methylbutan sind C1, C4 und die Methylgruppe primär (3), C3 ist sekundär (1), C2 tertiär (1).

2.4 (3 P): A 36 °C, B 28 °C, C 9,5 °C.

2.5 (3 P): Alle drei Stoffe sind Isomere mit gleicher Masse; zwischen den unpolaren Molekülen wirken nur Van-der-Waals-Kräfte (1 P). Diese sind umso stärker, je größer die Kontaktfläche (1 P). Das kugelige 2,2-Dimethylpropan hat die kleinste Kontaktfläche und siedet am niedrigsten (1 P). Beim Sieden bleiben die Moleküle ganz.

3.1 (2 P): ΔEN(C–O) = 3,5 − 2,5 = 1,0; ΔEN(O–H) = 3,5 − 2,2 = 1,3 — beide Bindungen sind polar.

3.2 (4 P): Propan: nur Van-der-Waals-Kräfte (unpolar). Dimethylether und Ethanal: Dipol-Dipol-Kräfte (polare C–O- bzw. C=O-Bindung, gewinkelter Bau). Ethanol: Wasserstoffbrücken (O–H-Gruppe).

3.3 (3 P): Gleiche Summenformel und Masse (1 P); nur Ethanol hat ein H-Atom am O-Atom (1 P) und bildet Wasserstoffbrücken, die viel Energie zum Trennen brauchen (1 P). Dimethylether ist ein Dipol, aber ohne H-Brücken untereinander.

3.4 (3 P): Ethanol und Ethanal besitzen polare Gruppen und können mit Wasser-Molekülen Wasserstoffbrücken bzw. Dipol-Wechselwirkungen eingehen: gut mischbar. Propan und Heptan sind unpolar (lipophil) — „Ähnliches löst sich in Ähnlichem“.

4.1 (2 P): Flasche 2 (1 P), denn nur Moleküle mit C=C-Doppelbindung entfärben Bromwasser (1 P).

4.2 (2 P): M(CₙH₂ₙ) = 12n + 2n = 14n g/mol; 14n = 84 ⇒ n = 6, also C₆H₁₂ (Hex-1-en). Kontrolle Flasche 1: C₆H₁₄ = 86 g/mol.

4.3 (3 P): Richtig: keine freie Drehbarkeit um C=C; beide lipophil; beide unpolar und daher nicht mit Wasser mischbar. Falsch: Isomere (verschiedene Summenformeln C₆H₁₄ und C₆H₁₂); die C=C-Bindung ist nicht polar.

4.4 (3 P): Öl ist unpolar, Wasser polar — Wasser löst den Fleck nicht (1 P). Hexan löst als unpolares Lösemittel das Öl (1 P). Abwägung Sicherheit: Hexan ist leicht entzündlich und gesundheitsschädlich, daher kleine Mengen, Lüften, keine Zündquellen (1 P).