7. Zwischenmolekulare Kräfte
1.
Bestimmen Sie für die drei Moleküle (Ethan, Formaldehyd und Methanol), ob Van-der- Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrücken wirken.
Ethan C2H6 (-89 °C)
Formaldehyd CH2O (-21 °C)
Methanol CH3OH (+65 °C)
C C
H H
H H
H H
C
H H
O
C H H
H O
H
VdW O O O
Anzahl e- Teilchen- oberfläche
Dipol-Dipol O O O
ΔEN Ladungs- schwerpunkte
Wasserstoffbrücken O O O
Donator Akzeptor
Die Siedepunkte der folgenden Stoffe betragen:
Ethan C2H6 (-89 °C), Formaldehyd CH2O (-21 °C) und Methanol CH3OH (+65 °C).
Vergleichen Sie die Siedetemperaturen der drei Stoffe mit den wirksamen Kräften.
Vergleichen Sie die Stärke der Zwischenmolekularen Kräfte
2.
Zu den drei Stoffen Ammoniak, Fluor und Chlorwasserstoff gehören die drei Siede- temperaturen -188°C, -85°C und -33°C.
Finden Sie heraus, welche Zwischenmolekularen Kräfte zwischen den Molekülen des Stoffes wirken. Weisen Sie im Anschluss die drei Siedetemperaturen zu.
Ammoniak NH3
( °C)
Fluor F2
( °C)
Chlorwasserstoff HCl ( °C) H N H
H
F F H Cl
VdW O O O
Anzahl e- Teilchen- oberfläche
Dipol-Dipol O O O
ΔEN Ladungs- schwerpunkte
Wasserstoffbrücken O O O
Donator Akzeptor
3.
Von den drei folgenden Stoffen ist einer bei Raumtemperatur fest, einer flüssig und einer gasförmig. Ordnen Sie diesen Stoffen die Aggregatzustände zu und begründen Sie Ihre Zuordnung.
C
N N
O
H H H
H
C C H H
H H H
C C H H H
H
H C
C C O
H H H H
H H
Harnstoff Butan Aceton
4.
a) Von welchen Faktoren hängt die Stärke der Van der Waals-Kräfte ab?
b) Ordnen Sie die Siedetemperaturen -42°C, 98°C, 280°C den Stoffen Heptan (C7H16), Propan (C3H8) und Hexadecan (C16H34) zu.
c) Welchen dieser Stoffe findet man in Campinggas?
d) Alle drei folgenden Moleküle haben die Summenformel C5H12. Ordnen Sie die Moleküle nach aufsteigendem Siedepunkt.
C
H3 CH3 H3C
CH3 CH3
C
H3 CH3 CH3CH3
In den Skelettformeln (s.o.), werden die Wasserstoffatome jeweils nicht gezeichnet. Jeder Richtungswechsel der Kette steht für ein Kohlenstoffatom. Für das erste Molekül wurde zur Illustration zusätzlich die Struktur mit allen Atomen gezeichnet. Die Verzweigung ist jedoch in der Skelettformel besser ersichtlich.
C C
C C
C H H
H
H H
H H
H H H
H H
5.
Zeichnen Sie Wasserstoffbrücken ein.
6.
a) Zeichnen Sie bei den folgenden Molekülen sämtliche Wasserstoffbrücken-Donatoren und –Akzeptoren ein.
b) Bilden die Moleküle Wasserstoffbrücken mit sich selber?
c) Bilden sie mit Wasser gemischt Wasserstoffbrücken?
Aminomethan Fluorethan Ethanol
C H H
H N
H H
C C H H
H H H
C C H H H
H
F C
H C
H O
H H
H H
7.
a) Zeichnen Sie bei polaren Bindungen die Partialladungen (δ+, δ-) ein.
b) Zeichnen Sie ein, wo sich die beiden Ladungsschwerpunkte befinden (+, -)
c) Welche räumliche Struktur (linear, pyramidal, tetraederisch…) haben die Moleküle?
d) Handelt es sich bei den folgenden Molekülen um permanente Dipole?
Kohlenstoffdioxid Schwefelwasserstoff Chloroform Tetrachlormethan
C
O O S
H H
Cl C Cl
H Cl
Cl C Cl
Cl Cl
8.
Lösen Sie die Aufgaben im Buch, welche Teil des Gruppenpuzzles waren. (s.118)
V.d.W Dipol-Dipol-Kräfte H-Brücke
Min. A15
Zusatz: (A16, A18c)
Min. A18b) Zusatz: (A17)
Min. A14
Zusatz: (A13, A18c)
9.
Lösen Sie die Aufgabe A12 im Buch (s.118)
