Kernideen
Die quantitative organische Chemie verbindet die allgemeinen Formeln der Stoffklassen mit Rechnungen zu molarer Masse und Verbrennung. Die Formel sagt, wie viele Wasserstoffatome eine Klasse hat, und eine ausgeglichene Gleichung, wie viel Sauerstoff sie braucht.
- Jede Pi-Bindung oder jeder Ring nimmt zwei Wasserstoffatome weg: Alkane CₙH₂ₙ₊₂, Alkene und Cycloalkane CₙH₂ₙ, Alkine CₙH₂ₙ₋₂ und gesättigte Alkohole CₙH₂ₙ₊₂O.
- Die molare Masse ist die Summe der Atommassen, und der Massenanteil eines Elements ist seine Gesamtmasse in der Formel geteilt durch die molare Masse.
- Die vollständige Verbrennung von CₓH_y braucht x + y ÷ 4 mol O₂ und liefert x mol CO₂ und y ÷ 2 mol H₂O.
- Prüfe eine ausgeglichene Gleichung, indem du jedes Element auf beiden Seiten zählst, und multipliziere mit 2, wenn ein gebrochener Koeffizient auftritt.
Wichtige Gleichungen
alkane CₙH₂ₙ₊₂alkene CₙH₂ₙalkyne CₙH₂ₙ₋₂CₓH_y + (x + y ÷ 4) O₂ → x CO₂ + (y ÷ 2) H₂O% C = 12.01 x ÷ M × 100
Durchgerechnetes Beispiel
Butan, C₄H₁₀: M = 4 × 12,01 + 10 × 1,008 = 58,12 g/mol, und der Kohlenstoffanteil ist 48,04 ÷ 58,12 = 82,7 %. Die Verbrennung braucht 4 + 10 ÷ 4 = 6,5 mol O₂ pro Mol und liefert 4 CO₂ und 5 H₂O. Verdoppelt, um den Bruch zu vermeiden: 2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O.
Häufige Fehler
- Vergessen, dass Sauerstoff im Molekül den für die Verbrennung nötigen O₂ verringert.
- Bei der Berechnung eines Massenanteils die Atomzahl statt der Atommassen verwenden.
- Einen halbzahligen Koeffizienten in der fertigen Gleichung stehen lassen.
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