Big Bang HTL 3, Schulbuch

Organische Technologie und Ökologie (III. Jg., 6. Sem.) 175 Wiederholung: Organische Verbindungen A In diesem Semester geht es um organische Rohstoffe und Produkte. Daher ist es wichtig, über den Aufbau, die Benennung und die Eigenschaften von organischen Substanzen allgemein Bescheid zu wissen. All das war schon mal Thema, nämlich in Semester 4. Damit du aber immer schön alles parat hast, gibt es hier eine kurze Wiederholung der wichtigsten Fakten rund um die organische Chemie: Aufbau, Nomenklatur, Einteilung in Stoffklassen und Isomerie. A.1 Kohlenwasserstoffe Die Grundlage der organischen Verbindungen Wir wiederholen die Arten und den Aufbau sowie die Benennung der einfachsten organischen Verbindungen. Die organische Chemie ist ein faszinierendes Fachgebiet. Über 40 Millionen (!) organische Verbindungen sind bis jetzt bekannt. Und es werden täglich noch mehr, weil der Mensch Methoden entwickelt hat, chemische Verbindungen gezielt herzustellen. Warum ist die gerade die organische Chemie so vielfältig? Nun, irgendwie liegt das an der Definition. Die organische Chemie bezeichnet die Chemie der Kohlenstoffverbindun- gen (ausgenommen Oxide und Carbonate), und Kohlenstoff hat einige herausragende Eigenschaften. Die wichtigste ist, dass er sich mit sich selbst geradezu in unendlich vielen Varianten verbinden kann. Dadurch ergibt sich schon bei der einfachsten aller Stoffklassen, den Kohlenwasserstof- fen, eine enorme Anzahl an verschiedenen Substanzen. Kohlenwasserstoffe bestehen nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Die Kohlenstoffatome können hierbei Ketten, verzweigte Ketten und Ringe bilden. Die Wasserstoffatome hängen immer an den Rändern dieser Konstrukte, da sie ja nur 1 Bindung eingehen können. Je nach Art der Verknüpfung der Kohlenstoffatome unter- scheidet man verschiedene Arten der Kohlenwasserstoffe: Wie heißen die 4 Gruppen der Kohlenwasserstoffe? Wie unterscheiden sie sich? Was haben sie gemein- sam? Zähle die Namen der ersten 10 Alkane auf! F1 F2 Abb. A.1: Übersicht über die Kohlenwasserstoffe Für die Schulchemie relevant ist vor allem die Unterschei- dung in folgende 4 Gruppen ( F1 ) – Alkane: nur Einfachbindungen zwischen den C-Atomen – Alkene: besitzen mind. 1 Doppelbindung – Alkine: besitzen mind. 1 Dreifachbindung – Aromaten: besitzen delokalisierte Elektronensysteme Für die folgenden Benennungsvorschriften sind die Namen vor allem der ersten zehn Alkane essenziell (die musst du im Schlaf können!) Tab. A.1: Homologe Reihe der Alkane ( F2 ) #C Alkan Name Stamm + Endung 1 CH 4 Meth -an 2 CH 3 -CH 3 Eth -an 3 CH 3 -CH 2 -CH 3 Prop -an 4 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 But -an 5 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Pent -an 6 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Hex -an 7 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Hept -an 8 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Okt -an 9 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 3 Non -an 10 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 Dek -an Eigenschaften: Kohlenwasserstoffketten sind immer unpolar, sie mischen sich nicht mit Wasser. Ihre Schmelz- und Siedepunkte steigen mit der Molekül- masse, also ihrer Kettenlänge. Unverzweigte Kohlenwasserstoffe besitzen höhere Schmelz- und Siedepunkte als verzweigte mit gleicher Molekülmasse. Das liegt daran, dass sich zwischen linearen Ketten mehr van-der-Waals-Kräfte ausbilden können als bei verzweigten. V Nur z Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv