Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Hier wird es anschaulicher Konjugierte Doppelbindungen V3 243 Einzelne Doppelbindungen bilden in einem organischen Molekül reaktive Stellen. Sind jedoch Doppelbindungen in bestimmter Weise angeordnet, so führt dies zu besonderen Effekten. Das Ziel ist es, dieses Zusammen- wirken von Doppelbindungen zu verstehen. Wie wird das Entstehen von Farbe in der Nano- world erklärt? Welche Art von Reaktionen finden bei den dargestellten Gleichgewichtsver- schiebungen statt? Wie nennt man Farbstoffe, deren Farbe vom pH-Wert abhängig ist, und wozu verwendet man sie? Welche reaktiven Stellen und welche Seitenketten sind in den abgebildeten organischen Molekülen enthal- ten? Welchen Stoffklassen sind sie zuzuord- nen, und welche Molekülteile sind aromatisch? Welche Anordnung der Doppelbindungen ist in den Farbstoff-Molekülen auffällig? Wie ändert sich die Verteilung der Doppelbindungen bei der Zerstörung der Farbe? Zu welcher Art von Stoffteilchen zählt das Chlorophyll? Was bedeutet die Eigenschaft »konjugiert« bei Säuren und Basen? Doppel- bindungen, die exakt durch eine Einfachbin- dung getrennt sind, werden ebenfalls als konjugiert bezeichnet. Wie viele davon sind im Chlorophyll enthalten? Warum gehört zu einem starken Reduktionsmittel immer ein schwaches Oxidationsmittel? Warum wirkt das Chlorophyll-Kation dennoch als starkes Oxidationsmittel, obwohl es aus einem starken Reduktionsmittel gebildet wurde? Welche Reaktionen finden mit NADP + ( N icotinamid- A denin- D inucleotid- P hosphat) und H 2 O statt? Phenolphthalein ist äußerst intensiv pink gefärbt. Durch Ände- rung des pH-Wertes wird die Farbe zer- stört bzw. wieder hergestellt (a). In ähnlicher Weise kann die kräftige Farbe von Methylenblau durch Änderung des Sauer- stoffgehaltes (siehe Seite 19) erzeugt bzw. zum Verschwinden gebracht werden (b). a) Gleichgewicht Phenolphthalein b) Gleichgewicht Methylenblau Der wichtigste Farbstoff der Biosphäre ist Chlorophyll. Das abgebildete Schema erklärt seine Wirkungsweise als biolo- gischer Kollektor für Sonnenenergie. Chlorophyll Chlorophyll-Kation (schwaches Oxm 2 ) Licht E° = + 0,45 V siehe Q5 E° = – 0,60 V vom H 2 O (aus H 2 O ensteht O 2 ) Chlorophyll-Kation (starkes Oxm 1 ) e – zum NADP + (biochemischer e – -Speicher) e – Chlorophyll* (angeregt, starkes Rem 2 ) Chlorophyll + ∆ H (schwaches Rem 1 ) Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv