Big Bang HTL 2, Schulbuch

156 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 11.3 Neue Elemente, neue Eigenschaften Funktionelle Gruppen Organische Moleküle können neben Kohlenstoff und Wasserstoff auch noch andere Elemente enthalten. Die Art wie diese Atome in die Verbindungen eingebaut werden, entscheidet über die Eigenschaften der neuen Stoffe. Unter einer funktionellen Gruppe versteht man all jenes, was ein organisches Molekül von einem Kohlenwasserstoff unterscheidet. Funktionelle Gruppen beeinflussen die Eigen- schaften eines organischen Moleküls entscheidend! Allein durch den Einbau von Sauerstoff in einen Kohlenwas- serstoff kann eine Vielzahl neuer Stoffklassen entstehen. Die hängt davon ab, wie der Sauerstoff eingebaut wurde. Die wichtigsten funktionellen Gruppen mit Sauerstoff sind folgende: Alkohole Strukturmerkmal: -O-H (kurz – OH) Benennung: Endung: - ol , Vorsilbe: Hydroxy- Je nachdem wie viele organische Reste an den Kohlenstoff, der die OH Gruppe trägt, gebunden sind spricht man von primären, sekundären und tertiären Alkoholen. Eigenschaften: Kurzkettige Alkohole sind durch die Polarität der OH-Gruppe hydrophil . Die Fähigkeit zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken zwischen den Molekülen erhöht den Siedepunkt im Vergleich zu den gleich langen Alkanen. Verwendung: Vor allem kurzkettige Alkohole kommen als Lösungsmittel zum Einsatz. Welches Element haben Alkohol, Aceton und Essig­ säure zusätzlich zu C und H gemeinsam? Ist der Fisch nicht ganz frisch, bemerkt unsere Nase das sofort! Welches Element ist dafür verantwortlich? PVC, FCKWs – wofür steht das C in den Abkürzungen dieser organischen Verbindungen? F13 F14 F15 Beispiel: Ethanol Abb. 11.13: Primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole Eigenschaften von Kohlenwasserstoffen –– Alkane (allg. Summenformel C x H 2x + 2 ) – unpolar und hydrophob – niedrige Schmelz- und Siedepunkte, steigend mit der Anzahl der Kohlenstoffe – Viskosität nimmt mit C-Anzahl zu – geringe Dichte – reaktionsträge – gut brennbar, verbrennen bei ausreichend Sauerstoff- zufuhr zu Kohlendioxid und Wasser –– Alkene (allg. Summenformel C x H 2x + 2 – 2n n …Anzahl der Doppelbindungen) – sehr ähnlich den Alkanen – reaktiver als Alkane (entfärbt z. B. Brom) –– Alkine (allg. Summenformel C x H 2x + 2 – 4n n …Anzahl der Dreifachbindungen) – sehr ähnlich den Alkenen – noch reaktiver ( F9 ) Zusammenfassung Die unterschiedlichsten Kohlenwasserstoffe können durch das Befolgen einiger Regeln eindeutig benannt werden. Dabei spielt vor allem die Anzahl der C-Atome und die Art der Bindung eine wichtige Rolle. Der Name besteht immer aus einem Stamm und Vorsilben für Seitenketten sowie Endungen für die Art der Bindung zwischen den C-Atomen. Z Beantworte die folgenden Fragen! Benenne die folgenden Verbindungen L Ermittle die Strukturen der folgenden Verbindungen a. 4,5 Dimethylhept-3-en b. 6 Ethyl 3 methyl 1,4 cyclohexadien L Recherchiere im Internet die Siedepunkte der unver- zweigten Alkane von C1 bis C10. Stelle den Zusam- menhang der Siedepunkte mit der C-Anzahl mit Hilfe eines Diagramms dar. L 11.2 F10 A1 F11 A1 F12 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv