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Chemie (Fach) / Chemie Prüfung (Lektion)
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- Alkane Summenformel: CnH2n+2 · gesättigte, kettenförmige Kohlenwasserstoffe Beispiel: Methan CH4 Physikalische Eigenschaften: · unpolare Verbindungen · zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff nur kleiner Unterschied in der Elektronegativität · symmetrisch gebaute Moleküle · einzige Kraft zwischen Molekülen ist Van-der-Waals-Bindung · hohe Viskosität = gute Schmierfähigkeit Chemische Eigenschaften: · bei Raumtemperatur gegenüber meisten Chemikalien sehr widerstandsfähig · reaktionsträge · homolytische Spaltung durch unpolare Bindung
- Alkene Summenformel: CnH2n · kettenförmige Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung · Diene = Moleküle mit 2 Doppelbindungen · Polyene = Moleküle mit vielen Doppelbindungen (ringförmig auch möglich) einige sind schwach polar Doppelbindung ist besondern reaktionsfähige Stelle · Additionsreaktion: Doppelbindung wird gelöst und anstelle der π-Bindung entstehen zwei σ-Bindungen physikalische Eigenschaften ähnlich wie Alkane
- Alkine Summenformel: C6H6 · angenehmer Geruch · ungesättigt, aber reaktionsträge · ausgezeichnetes Lösungsmittel · heute: giftig, kanzerogen – darf weder verschluckt noch eingeatmet und Kontakt mit der Haut sollte vermieden werden o Einatmen von Benzindämpfen sollte vermieden werden · Benzen = hydrophobe Flüssigkeit mit benzinähnlichem Geruch
- Isomerie · Verbindungen mit derselben Summenformel, aber unterschiedlicher Strukturformel · unterscheiden sich in der Verknüpfung und/oder der räumlichen Anordnung der Atome · teilweise abweichende chemische, physikalische und biologische Eigenschaften Konstiutionsisomerie/Strukturisomerie Stereoisomerie: Konfigurationsisomerie: Enantiomerie; Diastereomerie, Konformationsisomerie
- Stereoisomerie gleiche Struktur unterschiedliche räumliche Anordnungen
- Konstitutionsisomerie/Strukturisomerie selbe Summenformel, Strukturformel ist anders
- Enantiomerie Bild/Spiegeldbild keine Symmetrieebene Beispiele: Zucker, Aminosäuren unterscheiden sich in allen chiralischen Zentren
- Diastereomerie nur ein chiraliches zentrum wird gespiegelt verhält sich nicht wie bild/spiegelbild
- Einteilung der Alkohole Nach der Anzah der OH-Gruppen Nach der Stellung der OH-Gruppen
- Nach der Anzahl der OH-Gruppen je nach Anzahl der OH-Gruppen: 1-wertige, 2-wertige etc. Alkohole mit mehr als einer Ohagruppe- mehrwertige Alkhole maximal 1- OH Gruppe pro Kohelstoff, weil sonst instabil -> stabilisierung durch Wasserabspaltung und Ausbildung einer Dopppelbindung
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- Nach der Stellung der OH-Gruppen OH gruppen an primäres C-Atom gebunden: primäerer Alkohol usw. Sondergruppe: Methanol: primär usw geht nicht in den Namen ein
- Physikalische Eigenschaften der Alkohole · Hydroxylgruppe · hoher Elektronegativitätsunterschied zwischen Sauerstoff und Wasserstoff → positiv polarisierter Wasserstoff → Wasserstoffbrücken können ausgebildet werden · hoher Elektronegativitätsunterschied zwischen Sauerstoff und Wasserstoff → positiv polarisierter Wasserstoff → Wasserstoffbrücken können ausgebildet werden · Siedepunkte der Alkohole sind höher als die der Kohlenwasserstoffe · kurzkettige Alkohole: dünnflüssig, charakteristischer Alkoholgeruch ab 12 C-Atomen fest · mehrwertige Alkohole: zähflüssig, weil sie verstärkt Wasserstoffbrücken bilden können, süßer Geschmack, ab 5 C-Atomen kurzkettig: wasserlöslich, weil weniger C-Atome langkettig: unwasserlöslich, weil mehr C-Atome
- Reaktionen der Alkohole Verbrennung: · C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O · Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff entsteht · Flammpunkt von der Kettenlänge abhängig · Methanol und Ethanol auch als Treibstoffzusatz Flambieren Oxidation unter Beibehaltung des Kohlenstoffgerüstes: · je nach Stellung der OH-Gruppe unterschiedliche Oxidationsprodukte gebildet Primäre Alkohle: Aldehyd · je nach Stellung der OH-Gruppe unterschiedliche Oxidationsprodukte gebildet · Oxidation von Ethanol mit Kaliumdichromat/Schwefelsäure Sekundäre Alkohle: · Keton entsteht, nicht weiter oxidierbar Tertiäre Alkohole: · unter Beibehaltung des Kohlenstoffgerüstes nicht oxidierbar
- Bierherstellung Gerste + Wasser 1. Gerste keimt, Enzyme entstehen: Amylase 2. wird getrocknet -> Malz 3. Maische: wird gemahlen und Zusatz wird dazugegeben 4. Filtriert 5. Hopfen wird hinzugefügt und dann wird es gekocht, damit Enzyme zerstört werden 6. Gärung (Bakterien machen aus dem Zucker Alkohol)
- Essigherstellung Orleans-Verfahren: 1. Herstellung aus Wein 2. Warme freie Luft-> Bakterien kommen -> machen Essigmutter und dann Essig sehr teuer Sumbersverfahren: billiger Essigsäurebakterien in alkoholische Lösungen verteilt -> Essig
- Ethanolherstellung Hefe macht aus Glucose Èthanol Bei sauerstoffmangel benutzt hefe zucker für energieherstellung -> Alkohol ist Abfallstoff
- Ethanol-Abbau im menschlichen Körper Ethanol wird durch Schleimhäute in Blut aufgenommen. Landet in der Leber wird von ADH in Azetaldehyd abgebaut -> ALDH baut Azetaldehyd in Essig ab -> Essigsäure wird in Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut.
- Methanol Kein trinkalkohol Lösungsmittel Billig, beigesetzt ähnliche Symptome wie Ethanol Atemsystem wird beschädigt Koma Herzinsuffienz