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Strukturisomerie

Zehn Übungen zu Isomeren von Butan, Heptan und Octan.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps, die Erklärung nach dem Prüfen zeigt den typischen Fehler.

A1
Welche Paare sind Isomere?
AFB I

Welche Paare sind Strukturisomere zueinander?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Hexan und Heptan unterscheiden sich um CH₂ (homolog). Isobutan ist nur der Trivialname von 2-Methylpropan, und 4-Methylhexan ist falsch nummeriertes 3-Methylhexan — jeweils derselbe Stoff, keine Isomere.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen zur Isomerie.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Isomere sind keine „Varianten“ eines Stoffs, sondern verschiedene Stoffe.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe ein — zwei Wörter bleiben übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Stoffe mit gleicher , aber unterschiedlicher nennt man . Bei Alkanen unterscheiden sie sich in der der Kohlenstoffkette. Isomere sind verschiedene mit eigenen Siede- und Schmelztemperaturen. Die Zahl möglicher Isomere mit der Zahl der C-Atome stark an.

„homologe Reihe“ passt nicht: Deren Glieder haben verschiedene Summenformeln.
A4
Begriffe verbinden
AFB I

Verbinde jeden Begriff mit seiner Bedeutung.

A5
Molekülmasse eines Isomers
AFB IMix

Welche Molekülmasse hat 2,2,3-Trimethylbutan? (C = 12 u, H = 1 u)

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
4 + 3 = 7 C → C₇H₁₆: 84 u + 16 u = 100 u — genau wie Heptan. Isomere haben immer dieselbe Molekülmasse.
A6
Welche Summenformel?
AFB II

Ordne jeden Stoff der passenden Summenformel zu.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1C₇H₁₆
2C₈H₁₈
3weder noch
C-Atome aus dem Namen zusammenzählen: Stammname + alle Seitenketten. 3-Ethyl-3-methylpentan: 5 + 2 + 1 = 8.
Ethyl zählt 2 C, Methyl 1 C, tri = dreimal.
Addiere die C-Atome der Hauptkette und aller Seitenketten.
A7
Nach Siedetemperatur ordnen
AFB II

Ordne von der niedrigsten zur höchsten Siedetemperatur.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Hexan
22,2,4-Trimethylpentan
32,5-Dimethylhexan
42-Methylheptan
5Octan
Hexan (69 °C) hat die kürzeste Kette. Unter den C₈-Isomeren gilt: je verzweigter, desto niedriger — 99 °C, 109 °C, 118 °C, 126 °C.
Zuerst die Summenformeln vergleichen: Wer hat weniger C-Atome?
Bei gleicher Summenformel: Zähle die Verzweigungen.
A8
Isomere systematisch zählen
AFB II

Zähle die Isomere von C₇H₁₆, sortiert nach der Länge der Hauptkette.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Hauptkette 7 C Isomer
  2. Hauptkette 6 C (eine Methylgruppe) Isomere
  3. Hauptkette 5 C (zwei Methyl- oder eine Ethylgruppe) Isomere
  4. Hauptkette 4 C Isomer
  5. Isomere insgesamt
Hauptkette 6 C: 2- und 3-Methylhexan. Hauptkette 5 C: 2,2-, 2,3-, 2,4-, 3,3-Dimethylpentan und 3-Ethylpentan. Hauptkette 4 C: 2,2,3-Trimethylbutan. Typischer Fehler: 4-Methylhexan oder 2-Ethylpentan zusätzlich zählen.
Eine Methylgruppe an C1 oder eine Ethylgruppe an C2 verlängert nur die Kette.
Bei 5 C: Zwei Methylgruppen können am selben oder an verschiedenen C-Atomen sitzen.
A9
Fehlersuche im Protokoll
AFB II

Sechs Sätze aus einem Protokoll — drei sind falsch.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Wer „verzweigt = größer = siedet höher“ denkt, liegt falsch: Das kompaktere Molekül siedet tiefer.
A10
Gleich, isomer oder homolog?
AFB IIITrick

Wie hängen die beiden Stoffe jeweils zusammen?

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = derselbe Stoff, 2 = Isomere, 3 = Formeln unterscheiden sich um 1 × CH₂, 4 = um 2 × CH₂, 5 = um 3 × CH₂. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = derselbe Stoff5 = um 3 × CH₂
CH₃–CH(CH₃)–CH₂–CH₃ und CH₃–CH₂–CH(CH₃)–CH₃
3-Ethylpentan und 2,2,3-Trimethylbutan
2-Methylhexan und 3-Ethylhexan
2-Methylpropan und 2,2-Dimethylbutan
Butan und 3-Methylhexan
Die Falle steckt in Zeile 1: Beide Formeln beschreiben 2-Methylbutan, nur von der anderen Seite geschrieben. Erst benennen, dann vergleichen.
Bestimme für jeden Stoff die Zahl der C-Atome.
Gleiche C-Zahl: Benenne beide — gleicher Name heißt gleicher Stoff.