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Chemie

11. Dez. 2025

3.673

14 Seiten

Abi-Lernzettel Chemie LK Q1: Organische Chemie Stoffgruppen einfach erklärt

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Emmi @emmi.ndt

Organische Chemie dreht sich um Kohlenstoffverbindungen - und die sind überall um uns herum! Von Benzin über Alkohol... Mehr anzeigen

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

| ANRAHL C | STRUKTURFO

Kohlenwasserstoffe - Die Basis der organischen Chemie

Alkane sind die einfachsten organischen Verbindungen - nur Kohlenstoff und Wasserstoff, keine Doppelbindungen. Die Formel C_nH_{2n+2} hilft dir dabei, sie schnell zu erkennen. Von Methan (CH₄) bis Decan (C₁₀H₂₂) folgen alle dem gleichen Muster.

Bei Alkenen kommt eine Doppelbindung dazu, was sie reaktionsfreudiger macht. Sie haben ein Wasserstoffatom weniger als Alkane - daher die Formel C_nH_{2n}. Ethen, Propen, Buten und so weiter sind typische Vertreter.

Die IUPAC-Nomenklatur funktioniert wie ein Baukasten Längste Kohlenstoffkette finden, durchnummerieren (kleinste Zahlen für Seitenketten!), dann alphabetisch ordnen. Das Beispiel 4-Ethyl-2,2-dimethylheptan zeigt dir das Prinzip.

Merktipp Alkane sind "gesättigt" (alle Bindungen belegt), Alkene "ungesättigt" (Doppelbindung kann noch reagieren).

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

| ANRAHL C | STRUKTURFO

Isomerie und zwischenmolekulare Kräfte

Isomere haben die gleichen Atome, aber unterschiedliche Anordnungen - wie Lego-Steine, die verschiedene Bauwerke ergeben. Konstitutionsisomere unterscheiden sich in der Verknüpfung, Stereoisomere nur in der räumlichen Anordnung.

Van-der-Waals-Kräfte sind die schwächsten Bindungen zwischen Molekülen, aber entscheidend für Siedetemperaturen. Je größer das Molekül, desto stärker die Kräfte, desto höher der Siedepunkt. Deshalb ist Butan gasförmig, Octan aber flüssig.

Bei der vollständigen Verbrennung von Alkanen entstehen immer CO₂ und H₂O. Das kannst du mit Kalkwasser (wird trüb durch CO₂) und Kobaltchlorid-Papier (wird rosa durch H₂O) nachweisen. Diese Tests sind prüfungsrelevant!

Praxistipp Lerne die ersten 10 Alkane auswendig - sie sind das Fundament für alle anderen organischen Verbindungen.

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

| ANRAHL C | STRUKTURFO

Radikalische Substitution - Wenn Licht Reaktionen startet

Die radikalische Substitution läuft nach einem festen 3-Stufen-Plan ab Start, Kette, Abbruch. UV-Licht spaltet Halogenmoleküle und startet die Reaktion - deshalb reagieren Alkane mit Chlor nur bei Beleuchtung.

In der Startreaktion entstehen Radikale durch homolytische Spaltung. Die Kettenreaktion überträgt diese Radikale von einem Molekül zum nächsten. Bei der Abbruchreaktion verschwinden die Radikale durch Kombination oder Disproportionierung.

Das Methan-Chlor-Beispiel zeigt dir den Mechanismus Cl₂ → 2 Cl• (Start), dann CH₄ + Cl• → CH₃• + HCl und CH₃• + Cl₂ → CH₃Cl + Cl• (Kette). Diese Radikalkette kann hunderte Male ablaufen, bevor sie abbricht.

Achtung Radikale sind hochreaktiv - sie haben ungepaarte Elektronen und "suchen" Partner!

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

| ANRAHL C | STRUKTURFO

Elektrophile Addition und Eliminierung

Die elektrophile Addition ist die Lieblingsreaktion der Alkene. Brom-Wasser entfärbt sich spontan - das beweist die Doppelbindung! Aus zwei Edukten wird ein Produkt, die "reaktionsfreudige" Doppelbindung verschwindet.

Die Markownikow-Regel sagt dir, wohin der Wasserstoff geht An das Kohlenstoffatom mit den meisten H-Atomen. Bei 2-Methylpropen + HCl entsteht also 2-Chlor-2-methylpropan, nicht 1-Chlor-2-methylpropan.

Eliminierung ist das Gegenteil der Addition Aus einem gesättigten Molekül werden zwei Produkte, eine ungesättigte Verbindung und ein Nebenprodukt. Die säurekatalysierte Eliminierung von Ethanol zu Ethen ist ein Klassiker.

Eselsbrücke Addition = zusammenfügen, Eliminierung = wegwerfen. Bei Alkenen meist Addition, bei gesättigten Verbindungen meist Eliminierung.

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

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Benzol - Das stabile Ringsystem

Benzol ist anders als normale Alkene - obwohl es drei Doppelbindungen hat, verhält es sich nicht wie Cyclohexatrien. Das liegt am delokalisierten π-Elektronensystem Die Elektronen sind gleichmäßig über den ganzen Ring verteilt.

Diese Mesomeriestabilisierung macht Benzol energetisch günstiger und stabiler. Die Doppelbindungen sind nicht an festen Stellen lokalisiert, sondern "verschmiert" über den ganzen Ring - daher die Kreis-Schreibweise.

Das vereinfachte Orbitalmodell zeigt dir, wie's funktioniert Alle Kohlenstoffe sind sp²-hybridisiert, die übrigen p-Orbitale überlappen seitlich und bilden das delokalisierte System. So entstehen 11 σ-Bindungen und das besondere π-System.

Wichtig Benzol macht keine Addition wie normale Alkene - es würde die stabilisierende Delokalisierung zerstören!

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

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Elektrophile Substitution bei Aromaten

Elektrophile Substitution ist Benzols bevorzugte Reaktion. Ein Wasserstoffatom wird ersetzt, aber das aromatische System bleibt erhalten - das ist der Schlüssel! AlBr₃ wirkt als Katalysator und spaltet Br₂ heterolytisch.

Der Mechanismus läuft über zwei Komplexe Erst bildet sich der π-Komplex (Brom nähert sich dem Ring), dann der σ-Komplex (ein C wird sp³, positive Ladung delokalisiert). Schließlich wird H⁺ abgespalten und die Aromatizität wiederhergestellt.

Die mesomeren Grenzformeln des σ-Komplexes zeigen, wie die positive Ladung über den Ring verteilt ist. Das stabilisiert den Zwischenzustand und macht die Reaktion möglich - trotzdem bleibt das aromatische System am Ende erhalten.

Regel Aromaten machen Substitution statt Addition - sie "verteidigen" ihre Stabilität!

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

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ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

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Alkanole - Wasserstoffbrücken machen den Unterschied

Alkanole haben eine polare OH-Gruppe am unpolaren Alkylrest - das macht sie zu Grenzgängern zwischen wasser- und fettlöslich. Die Formel C_nH_{2n+1}OH hilft dir bei der Erkennung.

Wasserstoffbrückenbindungen entstehen zwischen der OH-Gruppe und elektronegativen Atomen. Sie sind stärker als Van-der-Waals-Kräfte, daher haben Alkanole höhere Siedetemperaturen als entsprechende Alkane. Ethanol siedet bei 78°C, Ethan schon bei -89°C!

Die nucleophile Substitution läuft nach zwei Mechanismen SN1 (zweistufig mit Carbeniumion) oder SN2 (einstufig mit Übergangszustand). Der sterische Effekt und induktive Effekte +IundI+I und -I beeinflussen, welcher Weg bevorzugt wird.

Praxistipp Je mehr OH-Gruppen, desto wasserlöslicher und höher siedend wird die Verbindung.

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

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ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

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Reaktionsmechanismen und molekulare Effekte

Der SN2-Mechanismus zeigt schön den sterischen Effekt Das Nucleophil greift von der Rückseite an, weil die Methylgruppen "im Weg stehen". Größere Substituenten erschweren den Angriff - sterische Hinderung schützt reaktive Zentren.

Induktive Effekte verschieben Elektronendichte +I-Effekt (Alkylreste, Alkalimetalle) schiebt Elektronen weg, -I-Effekt (Halogene, OH, NO₂) zieht sie an. Das beeinflusst Reaktivität und Stabilität von Zwischenprodukten erheblich.

Der Nachweis von Halogenidionen mit Silbernitrat ist prüfungsrelevant AgCl (weiß), AgBr (blassgelb), AgI (gelb). Die unterschiedlichen Farben helfen dir bei der Identifizierung verschiedener Halogenide.

Merkregel Elektronenschiebende Gruppen +I+I stabilisieren positive Ladungen, elektronenziehende I-I stabilisieren negative Ladungen.

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

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Partielle Oxidation - Alkanole werden zu Carbonylverbindungen

Primäre Alkanole werden zu Aldehyden oxidiert, sekundäre zu Ketonen. Tertiäre Alkanole können nicht oxidiert werden - ihnen fehlt das nötige H-Atom am Kohlenstoff mit der OH-Gruppe.

Kupfer(II)oxid als Oxidationsmittel zeigt dir den Elektronentransfer Das Alkanol gibt 2 Elektronen ab (Oxidation), CuO nimmt sie auf und wird zu Cu reduziert. Die Redoxgleichungen musst du beherrschen!

Saure Permanganatlösung ist ein stärkeres Oxidationsmittel. Der Mechanismus ist gleich, aber die Stöchiometrie anders 5 Alkanol-Moleküle reagieren mit 2 MnO₄⁻-Ionen. Das violette Permanganat wird zu fast farblosem Mn²⁺ reduziert.

Eselsbrücke Primär → Aldehyd beideendenauf"a¨r"/"yd"beide enden auf "är"/"yd", sekundär → Keton, tertiär → keine Reaktion.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Alkane sind die einfachsten organischen Verbindungen - nur Kohlenstoff und Wasserstoff, keine Doppelbindungen. Die Formel C_nH_{2n+2} hilft dir dabei, sie schnell zu erkennen. Von Methan (CH₄) bis Decan (C₁₀H₂₂) folgen alle dem gleichen Muster.

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Van-der-Waals-Kräfte sind die schwächsten Bindungen zwischen Molekülen, aber entscheidend für Siedetemperaturen. Je größer das Molekül, desto stärker die Kräfte, desto höher der Siedepunkt. Deshalb ist Butan gasförmig, Octan aber flüssig.

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Elektrophile Addition und Eliminierung

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Eliminierung ist das Gegenteil der Addition: Aus einem gesättigten Molekül werden zwei Produkte, eine ungesättigte Verbindung und ein Nebenprodukt. Die säurekatalysierte Eliminierung von Ethanol zu Ethen ist ein Klassiker.

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Die mesomeren Grenzformeln des σ-Komplexes zeigen, wie die positive Ladung über den Ring verteilt ist. Das stabilisiert den Zwischenzustand und macht die Reaktion möglich - trotzdem bleibt das aromatische System am Ende erhalten.

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Primäre Alkanole werden zu Aldehyden oxidiert, sekundäre zu Ketonen. Tertiäre Alkanole können nicht oxidiert werden - ihnen fehlt das nötige H-Atom am Kohlenstoff mit der OH-Gruppe.

Kupfer(II)oxid als Oxidationsmittel zeigt dir den Elektronentransfer: Das Alkanol gibt 2 Elektronen ab (Oxidation), CuO nimmt sie auf und wird zu Cu reduziert. Die Redoxgleichungen musst du beherrschen!

Saure Permanganatlösung ist ein stärkeres Oxidationsmittel. Der Mechanismus ist gleich, aber die Stöchiometrie anders: 5 Alkanol-Moleküle reagieren mit 2 MnO₄⁻-Ionen. Das violette Permanganat wird zu fast farblosem Mn²⁺ reduziert.

Eselsbrücke: Primär → Aldehyd beideendenauf"a¨r"/"yd"beide enden auf "är"/"yd", sekundär → Keton, tertiär → keine Reaktion.

# Q1- Stoffgruppen in der organischen Chemie

# Q1.4-KOHLEN WASSERSTOFFE

ALKANE: keine Doppelbindung $C_nH_{2n+2}$

| ANRAHL C | STRUKTURFO

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Stefan S

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Marcus B

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Sarah L

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Hans T

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