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Einführung in die Kohlenwasserstoffe 06:24 min

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Transkript Einführung in die Kohlenwasserstoffe

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Film geht es um Kohlenwasserstoffe, Teil 1, Einführung. Der Film ist vorgesehen für die Klassenstufen 9 und 10. Er gehört zur Reihe "Kohlenwasserstoffe". Als Vorkenntnisse solltest du bereits 2 Jahre Chemieunterricht gehabt haben. Das Ziel ist eine erste Bekanntschaft mit den Kohlenwasserstoffen.  Der Film ist in 6 Abschnitte untergliedert:

  1. Was sind Kohlenwasserstoffe?
  2. Vorkommen
  3. Chemische Struktur
  4. Energie und Heizung
  5. Andere Anwendungen
  6. Umweltproblematik
  7. Was sind Kohlenwasserstoffe? Ihr hattet bestimmt schon vielfach mit ihnen zu tun, z.B. wenn ihr Lampenöl in der Hand gehalten habt oder auch wenn ihr mit einem Auto gefahren seid. Kohlenwasserstoffe bestehen aus den 2 chemischen Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff. Die einfachsten Kohlenwasserstoffe sind CH4 (Methan), C2H4 (Ethen) und C2H2 (Ethin). Sie haben somit die allgemeine Formel CxHy. Für x sind Werte von 1, 2, 3 und so weiter möglich, y ist 2, 3, 4 und so weiter. Kohlenwasserstoffe sind die Grundbausteine der organischen Chemie. Von ihnen sind alle organischen Verbindungen abgeleitet. 
  8. Vorkommen Kohlenwasserstoffe werden aus fossilen Rohstoffen gewonnen. Das ist einmal Kohle, als Nächstes Torf, Erdöl, Erdgas und Teer. Und selbst im Weltall wurden Kohlenwasserstoffe entdeckt. 
  9. Chemische Struktur Habt ihr euch einmal überlegt, was ARAL bedeutet? Der Name beinhaltet die Abkürzung von Aliphaten und Aromaten. Aromaten sind stabile Ringe, die wir in den höheren Klassen behandeln werden. Aliphaten können als Ringe oder als Ketten vorliegen. Zu ihnen zählen die Alkane, Alkene und Alkine. Um die Struktur der Kohlenwasserstoffe zu verstehen, muss man eigentlich nur 2 Dinge wissen: ein Kohlenstoffatom geht 4 Bindungen ein und als 2.: ein Wasserstoffatom geht eine Bindung ein. Das einfachste Beispiel für einen Kohlenwasserstoff ist Methan. Auch Ethin ist ein Kohlenwasserstoff, hier treffen wir eine Dreifachbindung an. Alkane: Ich möchte euch 2 Beispiele für Alkane anführen. Die Kohlenstoffatome gehen jeweils 4 Bindungen ein, die Wasserstoffatome jeweils eine. Es gibt nur Einfachbindungen. Die Alkane sind gesättigt.  Alkene: Hier einige Beispiele: Wir treffen in jedem Kohlenwasserstoffmolekül eine Doppelbindung an. Alkene sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Alkine: Auch hier haben die Kohlenstoffatome 4 Bindungen, die Wasserstoffatome jeweils eine Bindung. Jedes Molekül hat eine Dreifachbindung. Diese Moleküle sind ungesättigt.  Die Moleküle von Kohlenwasserstoffen können auch verzweigt sein. Eine andere Möglichkeit der Strukturausbildung sind die Ringe. 
  10. Energie und Heizung Kohlenwasserstoffe werden eingesetzt als Motorentreibstoff, Gastreibstoff oder als Flüssiggas. Außerdem sind sie Hauptbestandteil von Biogas, Heizöl, Kerosin und Petroleum. 
  11. Andere Anwendungen Aus Kohlenwasserstoffen gewinnt man Farben. Sie sind Grundlage der Arzneimittelherstellung. Kosmetika werden aus ihnen hergestellt. Man produziert daraus Fungizide, das sind Mittel gegen Pilze. Und auch Herbizide (Unkrautvernichtungsmittel) und schließlich Insektizide, Mittel für die Bekämpfung von Insekten. 
  12. Umweltproblematik Wir haben gesehen, dass Kohlenwasserstoffe einen großen Nutzen bringen, aber vor allem Erdöl wird in großen Mengen in Erdöltankern transportiert. Neben den Kollisionen auf dem Meer gab es auch bereits Unfälle auf Erdölplattformen. Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen führt zur Entstehung von Kohlenstoffdioxid und damit zum Treibhauseffekt. Bei Entweichen von Erdgas, das Methan enthält, wird der Treibhauseffekt noch verstärkt.  Das war's wieder für heute. Ich wünsche euch alles Gute. Auf Wiedersehen.
3 Kommentare
  1. Leider sind die Arbeitsblätter zum Video nicht verfügbar!

    Von Adler Eva Maria, vor mehr als 2 Jahren
  2. Ich habe ein Video zu dem Thema gemacht.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 6 Jahren
  3. ich dachte es geht um alkane und nicht querbeet durch die kohlenwasserstoffe ... ?

    Von Deleted User 142454, vor etwa 6 Jahren

Einführung in die Kohlenwasserstoffe Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Einführung in die Kohlenwasserstoffe kannst du es wiederholen und üben.

  • Gib an, wo Kohlenwasserstoffe in der Natur vorkommen.

    Tipps

    Welche der angegebenen Stoffe beinhalten natürlich Kohlenwasserstoffe?

    Lösung

    Viele Kohlenwasserstoffverbindungen werden auch als Energieträger verwendet. Erdöl ist ein wichtiger Ausgangsstoff, um Benzin oder Heizöl herzustellen. Kohle liefert nicht nur Wärmeenergie zum Grillen, sie wird auch heute noch zur Stromerzeugung verwendet. Auch Torf ist ein Energieträger.

  • Beschreibe den Aufbau von Kohlenwasserstoffverbindungen.

    Tipps

    Kohlenwasserstoffe haben nur zwei Hauptbestandteile.

    Die Bestandteile verstecken sich im Namen der Gruppe.

    Die Teilchen aus denen sich Stoffe zusammensetzten, sind Atome.

    Beispiel:
    Eisenoxid $Fe_2O_3$ besteht aus zwei Eisenatomen und drei Sauerstoffatomen.

    Lösung

    Der Name „Kohlenwasserstoffe“ beinhaltet die Information, dass sich in dieser Verbindung Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome befinden. Wenn du diese Elemente im Periodensystem ansiehst, erfährst du, dass Kohlenstoff vier Außenelektronen hat (IV Hauptgruppe) und damit vier Bindungen eingehen kann. Wasserstoff hingegen befindet sich in der ersten Hauptgruppe, hat damit ein Außenelektron und geht nur eine Bindung ein.

    Tipp: Zeichne dir ruhig einmal die Atome in der Lewis-Struktur auf und kennzeichne dir die Außenelektronen, die die Verbindungen eingehen.

  • Unterscheide zwischen den einzelnen Kohlenwasserstoffgruppen.

    Tipps

    Achte auf die einzelnen Bindungen der Kohlenwasserstoffe. Welche Bindungsbesonderheit hatten Alkane, Alkene und Alkine?

    Lösung

    Die genannten Kohlwasserstoffgruppen unterscheiden sich durch ihre Verbindungen zwischen den einzelnen Kohlenstoffatomen.

    Alkane haben nur Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Sie gelten damit als gesättigte Kohlenwasserstoffe.

    Alkene haben eine Doppelbindung. Sie gelten damit als ungesättigte Kohlenwasserstoffe.

    Alkine haben eine Dreifachbindung. Sie gelten damit auch als ungesättigte Kohlenwasserstoffe.

  • Beschreibe folgende Kohlenwasserstoffstrukturen.

    Tipps

    Name, Struktur und Summenformel hängen in der Chemie immer zusammen. Erinnere dich, was Alkan und Alken bedeutet und achte dabei auf die Endung der Namen.

    Lösung

    Bei den Kohlenwasserstoffen geben die Endungen der Namen an, ob Einfachverbindungen, Doppelbindungen oder Dreifachbindungen vorhanden sind.

    • Alk-an = Einfachbindung (z.B. Ethan, Propan, Oktan)
    • Alk-en = Doppelbindung (z.B. Ethen, Propen, Okten)
    • Alk-in = Dreifachbindung (z.B. Ethin, Propin, Oktin)
    • gesättigt = Kohlenwasserstoffe, in denen nur Einfachbindungen vorkommen
    • ungesättigt = Kohlenwasserstoffe, in denen Mehrfachbindungen (Doppel- und/oder Dreifachbindung) vorkommen
    Allgemeine Namensgebung bei Kohlenwasserstoffen: Der erste Teil des Namens gibt an, wie viele Kohlenstoffatome in der Verbindung sind. Die Zählung ist hier griechisch:
    • Meth- =1
    • Eth- =2
    • Prop- =3
    • But- =4

  • Beschreibe, warum Kohlenwasserstoffe schädlich für die Umwelt sein können.

    Tipps

    Erinnere dich, was du in den Nachrichten über Öltankerunfälle gehört hast.

    Lösung

    Immer wieder hört man in den Nachrichten, dass ein Erdöltanker Erdöl im Meer verloren hat, oder dass eine Pipeline ein Loch hat und Erdöl oder Erdgas in die Umwelt entweicht. Erdöl kann bei Vögeln die Federn verkleben und bei Fischen die Kiemen. Häufig lässt sich das Erdöl nur schwer aus dem Meer entfernen. Oft verwendete Methoden sind das Abbrennen vom Erdöl auf der Wasseroberfläche oder man versucht, das Öl abzuschöpfen. Beim Verbrennen der Kohlenwasserstoffe entsteht außerdem Kohlenstoffdioxid, das neben Erdgas den anthropogenen Treibhauseffekt mit verstärkt.

  • Beschreibe, warum Kohlenwasserstoffe schädlich für die Umwelt sein können.

    Tipps

    Erinnere dich, was du aus den Nachrichten über Ölunfälle gehört oder gelesen hast.

    Was entsteht beim Verbrennen von Erdgas?

    Lösung

    Immer wieder hört man in den Nachrichten, dass ein Erdöltanker Erdöl im Meer verloren hat, oder dass eine Pipeline ein Loch hat und Erdöl oder Erdgas in die Umwelt entweicht. Erdöl kann bei Vögeln die Federn verkleben und bei Fischen die Kiemen. Häufig lässt sich das Erdöl nur schwer aus dem Meer entfernen. Oft verwendete Methoden sind das Abbrennen vom Erdöl auf der Wasseroberfläche oder man versucht, das Öl abzuschöpfen. Beim Verbrennen von Kohlenwasserstoffen entsteht Kohlenstoffdioxid. Dieses Gas ist ein Treibhausgas und verstärkt damit dem Treibhauseffekt, was zu einer Erwärmung des Klimas führen kann.