Orbitalmodell - Alkene - Alkane

Aufgabe 1

Orbitalmodell

Das Orbitalmodell ist ein modernes Atommodell zur Erklärung der Eigenschaften und Reaktionen von Atomen und Verbindungen.

Zeigen Sie ausgehend vom Kohlenstoff im Grundzustand, wie man den räumlichen Aufbau der Stoffe Methan und Ethan erklärt und wie nach dem Orbitalmodell hier die Bindungen zwischen H und C bzw. C und C zustandekommen. 

Aufgabe 2

Alkane - Alkene

Man führt zwei Versuche durch:

Versuch 1: Propan wird mit Brom versetzt. Es tritt zunächst keine Reaktion ein.

                 Beleuchtet man diese Reaktionsmischung, so beobachtet man nach kurzer Zeit eine         

                 allmähliche Entfärbung. Ein Gas, das sauer reagiert entweicht. Es lassen sich im   

                 Reaktionsgemisch verschiedene Produkte nachweisen.

Versuch 2: Propen 1 wird mit Brom versetzt. Sofort entfärbt sich das Brom. Im 

                 Reaktionsgemisch findet sich nur ein Stoff.

a) Formulieren Sie die vollständigen Mechanismen der beiden abgelaufenen Reaktionen.

b) Erläutern Sie die beiden Reaktionsmechanismen und begründen Sie eventuell stattfindende Konkurrenzreaktionen.

c) Warum gibt es bei Versuch 2 nur ein  Reaktionsprodukt? Kann man dieses Produkt auch in den Produkten von Versuch 1 finden? Begründen Sie.

Aufgabe 3

Untersuchung der Reaktionen der Alkene

Zur Untersuchung des Mechanismus der Reaktion der Alkene führt man drei Versuche durch:

Versuch 1: Man läßt Propen mit Brom reagieren. Man erhält ein Reaktionsprodukt. (s.o.)

Versuch 2: Man läßt Propen mit Brom in Anwesenheit von Wasser reagieren. Man erhält zwei Reaktionsprodukte. Außerdem verläuft die Reaktion in Wasser viel schneller. Beide Reaktionsprodukte sind wasserlöslich.

Versuch 3: Man läßt Propen mit Brom in Anwesenheit von  Wasser reagieren. In dem Wasser ist NaCl zur Sättigung gelöst. Man erhält wieder zwei andere Reaktionsprodukte. Die Reaktion verläuft ebenfalls schneller als die von Versuch 1.

a) Interpretieren und begründen Sie die unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeit bei den beiden Versuchen.

b) Begründen Sie durch Analyse und Darlegung der entscheidenden Teile des Reaktionsmechanismus welche Reaktionsprodukte bei den beiden Versuchen 2 und 3  entstehen.