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Ein Kohlenwasserstoff hat die Summenformel \(C_5H_{10}\)
Die Summenformel \(C_5H_{10}\) deutet darauf hin, dass die Verbindung ein Alkan mit einer Doppelbindung oder ein gesättigtes Cycloalkan ist, da sie nicht der Formel für ein gesättigtes Alkan (\(C_nH_{2n+2}\)) entspricht. Dies liegt daran, dass für jedes gesättigte Alkan (Alkane ohne Doppelbindungen) zwei zusätzliche Wasserstoffatome im Vergleich zu der gegebenen Formel vorhanden wären.
a) Stellen Sie mögliche Strukturformeln mit der gleichen Summenformel dar.
1.
Penten Isomere (ungesättigte lineare Kohlenwasserstoffe mit einer C=C Doppelbindung):
- Pent-1-en: CH\(_2\)=CH-CH\(_2\)-CH\(_2\)-CH\(_3\)
- Pent-2-en: CH\(_3\)-CH=CH-CH\(_2\)-CH\(_3\)
- 2-Methylbut-1-en: CH\(_2\)=C(CH\(_3\))-CH\(_2\)-CH\(_3\)
- 3-Methylbut-1-en: CH\(_2\)=CH-CH(CH\(_3\))-CH\(_3\)
- 2-Methylbut-2-en: CH\(_3\)-C(CH\(_3\))=CH-CH\(_3\)
2.
Cycloalkan Isomer (gesättigter zyklischer Kohlenwasserstoff):
- Cyclopentan: Ein Ring aus fünf Kohlenstoffatomen, wobei jedes Kohlenstoffatom mit zwei anderen Kohlenstoffatomen und auch mit zwei Wasserstoffatomen verbunden ist.
b) Benennen Sie die organischen Moleküle
Basierend auf den oben gezeichneten Strukturformeln:
1.
Pent-1-en: Ein Alken, in dem die Doppelbindung am Ende der Kette an den ersten Kohlenstoff gebunden ist.
2.
Pent-2-en: Ein Alken mit einer Doppelbindung zwischen dem zweiten und dritten Kohlenstoff in der Kette.
3.
2-Methylbut-1-en: Ein Alken mit einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoff und einer Methylgruppe (\(CH_3\)) am zweiten Kohlenstoff.
4.
3-Methylbut-1-en: Ein Alken mit einer Doppelbindung am ersten Kohlenstoff und einer Methylgruppe am dritten Kohlenstoff.
5.
2-Methylbut-2-en: Ein Alken mit einer Doppelbindung zwischen dem zweiten und dritten Kohlenstoff und einer Methylgruppe am zweiten Kohlenstoff.
6.
Cyclopentan: Ein gesättigtes Cycloalkan, bestehend aus einem Fünf-Kohlenstoff-Ring ohne Doppelbindungen.
Diese Strukturen repräsentieren unterschiedliche Isomere von Kohlenwasserstoffen mit der Summenformel \(C_5H_{10}\). Isomere sind Verbindungen mit derselben molekularen Formel, aber unterschiedlicher struktureller Anordnung der Atome, wodurch sie unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften haben.
