Carbonsäuren und ihre Eigenschaften

Carbonsäuren:

• Funktionelle Gruppe: Carboxygruppe (-COOH)
• Nomenklatur: Name des Alkans + "säure"

Reaktionen von Carbonsäuren:

1. Mit Wasser: Säure-Base-Reaktion
2. Mit Metallen: Bildung von Salzen und Wasserstoff

Example: Mg + 2H3O+ + Ethansäure → Mg2+ + H2 + 2H2O + 2 Acetat-Ionen

Eigenschaften von Carbonsäuren:

• Besitzen lipophilen (Alkylrest) und hydrophilen (Carboxygruppe) Teil
• Höhere Schmelz-/Siedetemperaturen als Alkohole ähnlicher Molekülmasse

Highlight: Carbonsäure-Moleküle können doppelte Wasserstoffbrückenbindungen bilden.

Titration: Methode zur Bestimmung der Konzentration von Säuren oder Basen

Example: Titration von Essigsäure mit Natronlauge zur Bestimmung der Konzentration

Ester und ihre Bildung

Ester:

• Entstehen durch Reaktion einer Carbonsäure mit einem Alkohol unter Wasserabspaltung
• Nomenklatur: Name der Säure + Name des Alkylrests des Alkohols + "ester"

Vorkommen von Estern:

• Duftstoffe in Früchten
• Kleber
• Fette in der Nahrung

Highlight: Die Estersynthese ist eine wichtige Reaktion in der organischen Chemie.

Example: Ethansäure + Ethanol → Ethansäureethylester + Wasser

Diese Zusammenfassung bietet einen Überblick über die wichtigsten Aspekte der Alkohole, funktionellen Gruppen und Ester in der organischen Chemie. Sie erklärt die grundlegenden Konzepte, Eigenschaften und Reaktionen dieser Verbindungen und ist besonders für Schüler geeignet, die sich mit diesen Themen in der Chemie beschäftigen.

Alkohole und funktionelle Gruppen

Die Hydroxygruppe (-OH) ist die charakteristische funktionelle Gruppe der Alkohole. Die Nomenklatur folgt dem Schema: Name des Alkans + Anzahl der C-Atome + Endung "-ol".

Entstehung von Ethanol: Ethanol entsteht durch alkoholische Gärung von Glucose mit Hefe, wobei auch CO2 gebildet wird.

Löslichkeit von Alkoholen:

• Kurzkettige Alkohole sind sowohl hydrophil als auch lipophil
• Mit zunehmender Kettenlänge nimmt die Lipophilie zu

Highlight: Die Hydroxygruppe ist hydrophil, während der Alkylrest lipophil ist.

Vergleich Alkane - Alkanole:

• Alkane: unpolar, Van-der-Waals-Kräfte
• Alkanole: polar, Wasserstoffbrückenbindungen

Definition: Je polarer ein Molekül, desto stärker sind die zwischenmolekularen Bindungen und desto höher ist der Siedepunkt.

Einteilung der Alkohole und Alkanale

Einteilung der Alkohole:

• Primäre Alkohole: 1 C-Atom am C-Atom mit OH-Gruppe
• Sekundäre Alkohole: 2 C-Atome am C-Atom mit OH-Gruppe
• Tertiäre Alkohole: 3 C-Atome am C-Atom mit OH-Gruppe

Mehrwertige Alkohole:

• Diol: 2 OH-Gruppen
• Triol: 3 OH-Gruppen

Vocabulary: Mit zunehmender Anzahl an OH-Gruppen wird ein Stoff zum Feststoff.

Alkanale:

• Funktionelle Gruppe: Aldehydgruppe (-CHO)
• Nomenklatur: Name des Alkans + Endung "-al"

Entstehung von Alkanalen: Durch Oxidation primärer Alkohole, z.B. Propan-1-ol zu Propanal

Example: CuO + Propan-1-ol → Cu + Propanal + H2O (Redoxreaktion)

Highlight: Bei weiterer Oxidation von Alkanalen entstehen Carbonsäuren.