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Organische Moleküle Flashcards

(62 cards)

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1
Q

Was ist die Organische Chmie?

A

Stoffe (Verbindungen) aus pflanzl. und tierische Produkte isoliert.
Alle organischen Vebrindungen beinhalten Kohlenstoff, aber nicht alle Kohlenstoffverbindungen sind organisch.
Ausnahmen: CO, CO2, H2CO3, Carbonate, C-Metallverbindungen = Carbide)
Elemente: C, H,O, N, S, P, F, Cl, Br

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2
Q

Wer war ein Pionier der organischen Chemie?

A

Friedrich Wöhler
Synthese von Harnstoff (Endprodukt des Stoffwechsels) aus Ammoniumcyanat

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3
Q

Welche Wertigkeit besitzt Kohlenstoff?

A

4

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4
Q

Was sind die Grundbausteine

A

Monomere: einzelne Glieder
Polymere: mehrere Glieder

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5
Q

Nenne die 3 Verbindungsarten!

A

Kettenförmig (alifatisch)
- Nur C-Atome
- unverzweigt, mehr oder weniger verzweigt

Ringförmige Bindun
- alicyclische Verbindung: nur C-Atome im Ring
- heterocyclische Verbindungen: Fremdatome im C-Ring

Aromatische Verbindungen
- Benzin (Benzolring)
- Kekulé-Benzol Formel: Oktagon mit Kreis in der Mitte

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6
Q

Zeichne einen Benzolring und Kekulé Formel

A

Oktagon, H außen, gekoppelt an C, einfach und doppelt Verbindungen

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7
Q

Nenne die 6 IUPAC-Regeln!

A

1) Länge Kohlenstoffkette ergibt den Stammnamen (steht am Ende)
2) Kohlenstoffatome fortlaufend nummerieren; möglichst schnell zur 1. Abzw
3) Lage der Seitenkette mittels Zahl des C-Atoms der Abzweigung angeben
4) Länge der Seitenkette durch entsprechenden Alkyrest angeben
5) Mehrfach vorkommende Seitenketten durch Zwischensilbe angeben (di, tri, tetra, …)
6) Alphabetische Reihenfolge der Seitenketten (ohne Zwischensilben)

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8
Q

Nenne die Präfixe 1-10

A
  1. Meth
  2. Eth
  3. Prop
  4. But
  5. Pent
  6. Hex
  7. Hept
  8. Oct
  9. Non
  10. Dec
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9
Q

Nenne die Grund-Eigenschaften von Alkane!
Nenne die homologe Reihe!

A

nur C und H Atome
nur Einfachverbindungen
-an Endung
gesättigte Verbindung -> reaktionsträge
homologe Reihe:
- Methan, Ethan, Propan, …
- C (n) H (2n + 2)
einbindiger Rest (Alkylrest)
- Methyl, Etyhal, Propyl
- C (n) H (2n + 1)

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10
Q

Nenne die Überschriften der Eigenschaften von Alkane

A

Aggregatzustände
Zähigkeit
Dichte der Alkane
Polarität der Alkane
Hydrophobie der Alkane
Lipophilie der Alkane
Reaktionsfähigkeit der Alkane

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11
Q

Nenne die Aggregatzustände der Alkane

A

1-4: gasförmig
5-16: flüssig
17-25: fest, schmierfettartig
>26: fest, paraffinartig

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12
Q

Beschreibe die Viskosität der Alkane

A

Steigt mit der Kettenlänge an

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13
Q

Beschreibe die Dichte der Alkane!

A

0,6 - 0,9 g/cm³

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14
Q

Beschreibe die Polarität der Alkane!

A

unpolar
C-C unpolar
C-H leicht polar

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15
Q

Beschreibe die Hydrophobie der Alkane!

A

Alkane sind nicht wasserlöslich!
Alkane sind unpolar, Wasser ist polar!

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16
Q

Beschreibe die Lipophilie der Alkane!

A

Alkane sind fettliebend!

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17
Q

Beschreibe die Reaktionsfähigkeit von Alkane!

A

Alkane sind wenig Reaktionsfähig

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18
Q

Was sind Isomere?

A

Gleiche Summenformel, unterschiedliche Sturkturformel

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19
Q

Nenne die Isomere von Hexan!

A

n-Hexan
2-Methylpentan
3-Methylpentan
2,2-Dimethylbutan
2,3-Dimethylbutan

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20
Q

Nenne die ersten 5 ringförmige Alkane und ihre Stabilität!
Was ist der ideale Winkel?

A

<3 C nicht möglich
Cyclopropan, 60° -> instabil
Cyclobutan, 90° -> instabil
Cyclopentan, 108° -> stabil

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21
Q

Wie werden Halogenalkane hergestellt?

A

Via Substitutaionsreaktion:
CH4 + Cl2 (Spaltung) -> CH4 + 2 Cl (Radikale) -> CH3Cl + HCl

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22
Q

Nenne 4 Chlokohlenwasserstoffe + 1 FCKW

A

Monochlormethan
Dichlormethan
Trichlormethan
Tetrachlormethan

Dichlordifluormethan

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23
Q

Nenne die Grundeigenschaften von Alkene

A

Mind. 1 Doppelbindung zwischen C-Atomen
Reaktionsfreudig -> ungesättigte Verbindung
Endung: -en

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24
Q

Nenne die Homologe Reihe der Alkene!
Nenne die Formel für die Summenformmel!

A

Ethen (CH2 = CH2)
Propen (CH2 = CH - CH3)
But-1-en (CH2 = CH - CH2 - CH3)
But-2-en (CH3 - CH = CH - CH3)
…

C (n) H (2*(n-x+1)) x…Anzahl der Doppelbindungen

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25
Nenne die Arten der Doppelbindungen bei Alkene!
Konjugierte Doppelbindung (eine Einfachbindung zwischen DB): 1,3-Pentadien Isolierte Doppelbindung (mehr als eine Einfachbindung zwischen DB): 1,4-Pentadien Kumulierte Doppelbindung (nur DB): 1,2,3,4-Pentatetraen
26
Erkläre Cis-Trans-Isomere!
Cis-trans-Isomere werden durch Spiegelung nicht ineinander überführt: A' != B Z.B. cis-2-Butan (CH3 sind auf gleicher Seite) trans-2-Butan (CH3 sind auf unterschiedlicher Seite)
27
Nenne die 5 erweiterten IUPAC-Regeln!
Stammname endet auf -en Nummerierung: DB hat niedrigst mögliche Zahl (DB höheres Gewicht wie Seitenkette) Vor dem Namen: Zahl des C-Atoms, von dem DB ausgeht Mehrere DB: Zwischensilben (adi, atri, atetra) Stammkette enthält die DB
28
Wie werden Alkene hergestellt?
Alkene treten in der Natur nicht als Rohstoff auf C5-C12 = Naptha 800°C Alken Gemisch (via Steam Cracking)
29
Nenne die Reaktionsarten der Alkene!
Additionsreaktion (nur bei ungesättigte Kohlenwasserstoffen; Alkene, Alkine) CH2 = CH2 + H2 (Hydrisierung) -> CH2 - CH2 + H2 -> CH4 Polymerationsreaktion: n * [CH2 = CH2 (Monomer)] = n * [-CH2 - CH2]
30
Nenne technisch wichtige Alkene!
Polyethylen (PE) Polyvinylchlorid (PVC) Polystyrol (PS) Polypropylen (PP)
31
Nenne die Herstellung und die Eigenschaften von HDPE & LDPE
CH2 = CH2 -> n * [-CH2-CH2] HDPE: - Dichte: >0.94 g/cm³ - Polymerationsgrad: 10.000 - Druck: ~15 bar - Verzweigungen: keine - Anwendung: Rohre, Behälter, Tank LDPE: - Dichte: <0.94 g/cm³ - Polymerationsgrad: 1.000 - Druck: 1.500 - 3.000 bar - Verzweigungen: ja - Anwendung: Folien
32
Nenne die Herstellung via Alkane und die Eigenschaften von Polyvinylchlorid (PVC)
CH2 = CH2 + Cl2 -> CH2 = CHCl + HCl -> (Polymeration) n * [-CH2-CHCl-] CH2 = CH (Venylgruppe) Eigenschaften: - Hart oder weich - Anwendung: Rohre, Teppich, Böden
33
Nenne die Herstellung und die Eigenschaften von Polystyrol (PS)
CH2 = CH2 + C6H6 (Benzolring) -> CH2 = CH(Benzolring) + H2 -> (Polymeration) n * [-CH2-CH(Benzolring)] Anwendung: - hart: Lebensmittelverpackung - expandiertes PS: Styropor (R)
34
Nenne die Herstellung und die Eigenschaften von Polypropylen (PP)
CH2=CH-CH3 -> (Polymerisation) n * [-C-C2H4-] Anwendungen: Folien, Schaumteile, Autoinnenteile, Stoßfänger, Gartenmöbel
35
Nenne die Grundeigenschaften von Alkine
Mind. eine Dreifachbindung zwischen C-Atomen Reaktionsfreudig Endung: -in
36
Nenne die Homologe Reihe der Alkine Nenne die Formel für die Summenformmel!
Ethin (Acetylen) Propin But-1-in But-2-in C (n) H (2n - 2)
37
Wie wird Ethin hergestellt?
Steamcracking (Dehydrierung von Ethen) CH3 - CH3 -> CH2 = CH2 -> H - C ≡ C - H Früher via Carbidlampe: CaC2 (Calciumcarbid) + H2O -> C2H2 + Ca(OH)2
38
Nenne technisch wichtige Alkine!
Polyvinylchlorid (PVC) Polyacrylnitril (PAN)
39
Nenne die Herstellung via Alkine und die Eigenschaften von Polyvinylchlorid (PVC)
H-C≡C-H + HCl -> CH2 = CHCl -> (Polymerisation)
40
Nenne die Herstellung und die Eigenschaften von Polyacrylnitril (PAN)
H-C≡C-H + H-C≡N (Blausäure) -> CH2 = CH - C ≡ N -> (Polymersiation) Eigenschaften: Wollähnlich, z.B. Dralon, Orlon
41
Was sind Alkohole?
Alkohole sind Verbindungen mit einer oder mehrer OH-Gruppen (=Wertigkeit v. Alkohol) An einem C-Atom sind max. eine OH-Gruppe R=Rest: C, H Allgemeine Darstellung: R-OH Derivat von Kohlenwasserstoff -> unpolar Derivat von Wasser -> polar Vielfältige Eigenschaften
42
Wie werden Alkohole bennent?
Alkan -> Alkanole (gesättigt) Alken -> Alkenole (ungesättigt) Alkin -> Alkinole (ungesättigt) Gleiche Bennenung wie Alkane/Alkine/Alkene Stammname mit "-ol" Suffix angehängt Endung mit "-diol", "-triol", "-tetraol" Position der OH-Gruppe wird mit Zahl verdeutlicht
43
Nenne den Namen vom Alkohol CH2(OH) - CH(OH) - CH2 - CH3
Stammname: Butan (4 C-Atome, Einfachbindungen) OH-Gruppe an 1 und 2: 1,2 Butandiol
44
Nenne die Homologe Reihe der Alkanole! Wie lautet die Allgemeine Darstellung für einwertigen Alkohol?
Methanol (Methylalkohol, Holzgeist) Ethanol (Ethylalkohol, Weingeist) Propanol Allgemeine Darstellung: C (n) H (2n + 1) OH
45
Nenne die Arten der Alkohole!
Primärer Alkohol (an dem C-Atom, an dem die OH-Gruppe hängt, befindet sich 1 weiteres C-Atom): 1-Butanol Sekundärer Alkhool (2 weitere C-Atome): 2-Butanol Tertiärer Alkohol (3 weitere C-Atome): 2-Methyl-2-Propanol
46
Nenne die Eigenschaften der Alkanole
Alkanole haben höhere Siedepunkt als Alkane Löslichkeit in Wasser (C1-C3 gut wasserlöslich, >C5 nicht wasserlöslich)
47
Nenne die Isomere von Pentanol!
1-Pentanol (n-Pentanol) 2-Pentanol 3-Pentanol 2-methyl-1-Butanol 3-methyl-1-Butanol 2-methyl-2-Butanol 3-methyl-2-Butanol 2,2-dimethyl-1-Propanol Nummerierung von Stammkette: OH kleinstmögliche Zahl https://www.chemie.de/lexikon/Pentanole.html
48
Erkläre die Boraxprobe!
Methode zur Unterscheidung von Methanol und Ethanol Gemisch von Methanol/Ethanol und Natriumtetraborat entzünden. Methanol + Natriumtetraborat -> grüne Flamme Ethanol + Natriumtetraborat -> gelbe Flamme
49
Wie wird die Wertigkeit von Alkohole bestimmt?
Die Wertigkeit wird druch die Anzahl der OH-Gruppen bestimmt!
50
Nenne einen zweiwertigen, dreiwertigen und sechswertigen Alkohol
Ethandiol Propantriol Hexanhexol
51
Wie wird Ether hergestellt? Welche zwei Arten von Ether gibt es? Nenne zwei Beispiele für Ether!
Ether ist die Verbindung von zwei organischen Resten über eine O-Brücke. Ether entsteht durch Kondensation (Wasser als Nebenprodukt) von Alkoholmolekülen: R - OH + HO - R' -> R - O - R' + H2O einfacher Ether: R = R' gemischter Ether: R != R' Diethylether (früher Narkosemittel): C2H5 - O - C2H5 Ethyloxid (Reifungsgas für Tomaten, Bananen): CH2 - CH2 \ / O
52
Wie werden Ketone hergestellt? Nenne ein Alkanon!
Ketone entstehen durch Dehydrierung von sekundären Alkoholen: R - CH2O - R' -> R - Q - R' + H2 Q ... C = O (Carbonylgruppe) R = R' ... einfaches Keton R != R' ... gemischtes Keton Endung: "-on" CH3 - Q - CH3 (Propanon, Dimethylketon, Aceton (Nagellackentferner, Lösungsmittel))
53
Nenne zwei Aromatischen Kohlenwasserstoff, ihre Isomere und ihre Herstellung!
Monochlorbenzol Herstellung via Substitutionsreaktion: - Monochlorbenzol: (Benzolring) + Cl2 -> (Benzolring mit Cl) + HCl - 1,2-Dichlor-Benzol, o-Dichlorbenzol, ortho: (Benzolring mit Cl an 1 & 2) + H2 - 1,3-Dichlor-Benzol, m-Dichlorbenzol, meta: (Benzolring mit Cl an 1 & 3) + H2 - 1,4-Dichlor-Benzol, p-Dichlorbenzol, para: (Benzolring mit Cl an 1 & 4) + H2
54
Ekläre die Herstellung TNT
NO2 ... Nitrogruppe Nitrierungsprozess: (Benzolring) + HNO3 (Salpetersäure) -> (Benzolring) - NO2 + H2O TNT (Trinitrotoluol) CH3 - (Benzolring) -> Nitrierung -> TNT ^ Toluol ^
55
Ekläre die Herstellugn von Aldehyde!
Aldehyde entstehen durch Dehydrierung von primären Alkoholen: Methanal: H2CO (Propanol) -> CH3 - CH2 - (Methanal) + H2
56
Erkläre die Herstellung von Carbonsäure!
Carbonsäuren entstehen durch Oxidation von Aldehyden bzw. primären Alkoholen. CuO + (Aldehyden) > Cu + H - COOH (Carboxylgruppe)
57
Nenne 4 Monoalkansäuren, ihre Summenformel und die Namen ihrer Salze!
Methansäure (Ameisensäure) * H - COOH * Salze: Formiate Ethansäure (Essigsäure) * CH3 - COOH * Salze: Acetate Propansäure (Propionsäure) * C2H5 - COOH * Salze: Propionate Botansäure (Buttersäure) * C3H7 - COOH * Salze: Butyrate
58
Nenne 2 Alkensäuren!
Methacrylsäure (PMMA): 2-Methyl-Propensäure Linolsäure:
59
Nenne eine Dicarbonsäure (Alkandisäure)
Ethandisäure (Oxalsäure) * Struktur: Zwei Carboxylgruppen * Salze: Oxalate (-> Nierensteine) * Vorkommen in Tomaten, Spinat
60
Nenne eine Hydroxycarbonsäure!
Milchsäure: 2-Hydroxypropansäure * Salze: Lactate
61
Erkläre die Veresterung!
R - (Carboxylgruppe) + HO - R' -> Veresterung -> R - CO - O - R' + H2O Umkehrprozess: Verseifung
62
Erkläre die Herstellug von Ameisensäureethylester
(Ameisensäure) + (Ethanol) -> H - CO - O - C2H5 + H2O

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