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Sophia
2.12.2025
Chemie
Q1.3 Alkansäuren und ihre Derivate Abitur lk
2.848
•
2. Dez. 2025
•
Sophia
@fiachen
Carbonsäuren sind super wichtige organische Verbindungen, die dir überall im... Mehr anzeigen
Stell dir vor, du kochst mit Essig - dann arbeitest du schon mit einer Carbonsäure! Die funktionelle Gruppe aller Carbonsäuren ist die Carboxy-Gruppe , die aus einer Carbonyl- (CO) und einer Hydroxy-Gruppe (OH) besteht.
Bei der Benennung hängst du einfach "-säure" an den Stammname des entsprechenden Alkans. Methansäure kennst du vielleicht als Ameisensäure, Ethansäure als Essigsäure - so einfach ist das!
Wasserstoffbrückenbindungen sorgen dafür, dass Carbonsäuren höhere Siedepunkte als Alkohole oder Alkane haben. Je länger die Kohlenstoffkette wird, desto höher wird der Siedepunkt durch die zunehmenden van-der-Waals-Kräfte.
Merktipp: Alkane < Alkohole < Alkansäuren - so steigen die Siedepunkte!
Die Löslichkeit in Wasser nimmt mit längerer Kohlenstoffkette ab, weil der unpolare Teil größer wird. Das C-Atom und die O-Atome sind sp²-hybridisiert mit einem Bindungswinkel von 120°.
Wenn eine Verbindung zwei Carboxy-Gruppen hat, wird sie als Dicarbonsäure bezeichnet. Oxalsäure (Ethandisäure) findest du in Rhabarber und Spinat - sie bildet farblose Kristalle und ist ziemlich instabil.
Zu viel Oxalsäure kann übrigens zur Bildung von Nierensteinen führen, also nicht zu viel Rhabarber essen! Bei Hitze mit Schwefelsäure zerfällt sie in Sauerstoff, Kohlenstoffmonoxid und Wasser.
Tricarbonsäuren haben drei Carboxy-Gruppen. Das bekannteste Beispiel ist Zitronensäure . Sie gehört zu den Fruchtsäuren und ist wasserlöslich.
Alltags-Connection: Zitronensäure löst Kalk auf - deshalb ist sie in vielen Reinigungsmitteln!
Bei mehr als zwei Carboxy-Gruppen werden diese als Substituenten behandelt, und die C-Atome der Carboxy-Gruppen zählen nicht zur Stammkette.
Acidität beschreibt, wie gut eine Verbindung Protonen abgeben kann. Carbonsäuren dissoziieren in wässriger Lösung zu einem Carboxylat-Anion und einem Proton - daher die saure Wirkung.
Der Grund dafür ist die Mesomeriestabilisierung des Carboxylat-Anions. Die negative Ladung kann sich über die gesamte Carboxylat-Gruppe verteilen, was das Anion stabilisiert.
Je besser das negative Anion stabilisiert ist, desto stärker ist die Acidität. Substituenten können diese Stabilisierung beeinflussen: Elektronenziehende Gruppen (wie Fluor) verstärken die Säurewirkung, elektronenschiebende schwächen sie ab.
Faustregel: Mehr Stabilität des Anions = stärkere Säure!
Das Carboxylat-Anion ist planar aufgebaut (120°), sp²-hybridisiert, und hat vier Elektronen in der π-Bindungsebene, die sich frei zwischen den Atomen bewegen können.
Derivate sind Verbindungen, die von Carbonsäuren abgeleitet werden. Hydroxycarbonsäuren haben zusätzlich eine OH-Gruppe, Aminosäuren eine NH₂-Gruppe - letztere sind die Bausteine der Proteine!
Carbonsäureester entstehen aus der Reaktion von Carbonsäuren mit Alkoholen. Sie haben eine charakteristische Esterbindung und ganz andere Eigenschaften als ihre Ausgangsstoffe.
Ester können keine Wasserstoffbrücken ausbilden, nur Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Deshalb haben sie niedrigere Siedetemperaturen als Carbonsäuren und sind schlechter in Wasser löslich.
Namensgebung leicht gemacht: Alkylgruppe des Alkohols + Name des Carboxylat-Anions!
Bei der IUPAC-Nomenklatur nennst du zuerst die Alkylgruppe des Alkohols, dann das Carboxylat-Anion der Carbonsäure. Alternativ: Carbonsäure + Alkylgruppe + "ester".
Die Fischer-Veresterung ist der wichtigste Weg, um Carbonsäureester herzustellen. Du brauchst eine Carbonsäure, einen Alkohol und einen sauren Katalysator (H⁺).
Der Mechanismus läuft in drei Schritten ab: Erst wird die Carbonsäure protoniert, dann greift der Alkohol an, und schließlich wird Wasser abgespalten. Das Ganze ist vollständig reversibel!
Die Rückreaktion heißt saure Esterhydrolyse - dabei wird der Ester wieder in Carbonsäure und Alkohol gespalten. Du kannst also in beide Richtungen arbeiten, je nachdem was du brauchst.
Mechanismus-Tipp: Alle Zwischenstufen sind durch Mesomerie stabilisiert!
Weil die Reaktion reversibel ist, musst du oft einen Reaktionspartner im Überschuss einsetzen oder das entstehende Wasser entfernen, um die Reaktion in die gewünschte Richtung zu lenken.
Die basische Esterhydrolyse oder Verseifung spaltet Ester unter basischen Bedingungen. Im Gegensatz zur Fischer-Veresterung ist diese Reaktion irreversibel - ein großer Vorteil!
Der Mechanismus läuft über drei Schritte: Das Hydroxid-Ion greift den Ester an, es entsteht ein instabiles Zwischenprodukt, das sofort zum Carboxylat-Anion und Alkohol zerfällt.
Warum ist die Reaktion irreversibel? Das Carboxylat-Anion ist sehr stabil und hat keinerlei Neigung, mit dem Alkohol zurück zum Ester zu reagieren. Diese Stabilität macht die Verseifung so effektiv.
Wichtiger Unterschied: Saure Hydrolyse ↔ reversibel, basische Hydrolyse → irreversibel!
Diese Reaktion ist besonders wichtig bei der Seifenherstellung - daher der Name Verseifung. Fette werden mit Natronlauge zu Seifen und Glycerin gespalten.
Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.
Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.
Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.
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Google Play
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
Android user
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
iOS user
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
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Samantha Klich
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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!
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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
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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
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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
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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
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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
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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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Sophia
@fiachen
Carbonsäuren sind super wichtige organische Verbindungen, die dir überall im Alltag begegnen - von der Essigsäure im Salat bis zur Zitronensäure in Reinigungsmitteln. Mit ihrer charakteristischen Carboxy-Gruppe haben sie einzigartige Eigenschaften und bilden die Grundlage für viele weitere Verbindungsklassen.
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Stell dir vor, du kochst mit Essig - dann arbeitest du schon mit einer Carbonsäure! Die funktionelle Gruppe aller Carbonsäuren ist die Carboxy-Gruppe , die aus einer Carbonyl- (CO) und einer Hydroxy-Gruppe (OH) besteht.
Bei der Benennung hängst du einfach "-säure" an den Stammname des entsprechenden Alkans. Methansäure kennst du vielleicht als Ameisensäure, Ethansäure als Essigsäure - so einfach ist das!
Wasserstoffbrückenbindungen sorgen dafür, dass Carbonsäuren höhere Siedepunkte als Alkohole oder Alkane haben. Je länger die Kohlenstoffkette wird, desto höher wird der Siedepunkt durch die zunehmenden van-der-Waals-Kräfte.
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Die Löslichkeit in Wasser nimmt mit längerer Kohlenstoffkette ab, weil der unpolare Teil größer wird. Das C-Atom und die O-Atome sind sp²-hybridisiert mit einem Bindungswinkel von 120°.
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Wenn eine Verbindung zwei Carboxy-Gruppen hat, wird sie als Dicarbonsäure bezeichnet. Oxalsäure (Ethandisäure) findest du in Rhabarber und Spinat - sie bildet farblose Kristalle und ist ziemlich instabil.
Zu viel Oxalsäure kann übrigens zur Bildung von Nierensteinen führen, also nicht zu viel Rhabarber essen! Bei Hitze mit Schwefelsäure zerfällt sie in Sauerstoff, Kohlenstoffmonoxid und Wasser.
Tricarbonsäuren haben drei Carboxy-Gruppen. Das bekannteste Beispiel ist Zitronensäure . Sie gehört zu den Fruchtsäuren und ist wasserlöslich.
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Acidität beschreibt, wie gut eine Verbindung Protonen abgeben kann. Carbonsäuren dissoziieren in wässriger Lösung zu einem Carboxylat-Anion und einem Proton - daher die saure Wirkung.
Der Grund dafür ist die Mesomeriestabilisierung des Carboxylat-Anions. Die negative Ladung kann sich über die gesamte Carboxylat-Gruppe verteilen, was das Anion stabilisiert.
Je besser das negative Anion stabilisiert ist, desto stärker ist die Acidität. Substituenten können diese Stabilisierung beeinflussen: Elektronenziehende Gruppen (wie Fluor) verstärken die Säurewirkung, elektronenschiebende schwächen sie ab.
Faustregel: Mehr Stabilität des Anions = stärkere Säure!
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Derivate sind Verbindungen, die von Carbonsäuren abgeleitet werden. Hydroxycarbonsäuren haben zusätzlich eine OH-Gruppe, Aminosäuren eine NH₂-Gruppe - letztere sind die Bausteine der Proteine!
Carbonsäureester entstehen aus der Reaktion von Carbonsäuren mit Alkoholen. Sie haben eine charakteristische Esterbindung und ganz andere Eigenschaften als ihre Ausgangsstoffe.
Ester können keine Wasserstoffbrücken ausbilden, nur Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Deshalb haben sie niedrigere Siedetemperaturen als Carbonsäuren und sind schlechter in Wasser löslich.
Namensgebung leicht gemacht: Alkylgruppe des Alkohols + Name des Carboxylat-Anions!
Bei der IUPAC-Nomenklatur nennst du zuerst die Alkylgruppe des Alkohols, dann das Carboxylat-Anion der Carbonsäure. Alternativ: Carbonsäure + Alkylgruppe + "ester".
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Die Fischer-Veresterung ist der wichtigste Weg, um Carbonsäureester herzustellen. Du brauchst eine Carbonsäure, einen Alkohol und einen sauren Katalysator (H⁺).
Der Mechanismus läuft in drei Schritten ab: Erst wird die Carbonsäure protoniert, dann greift der Alkohol an, und schließlich wird Wasser abgespalten. Das Ganze ist vollständig reversibel!
Die Rückreaktion heißt saure Esterhydrolyse - dabei wird der Ester wieder in Carbonsäure und Alkohol gespalten. Du kannst also in beide Richtungen arbeiten, je nachdem was du brauchst.
Mechanismus-Tipp: Alle Zwischenstufen sind durch Mesomerie stabilisiert!
Weil die Reaktion reversibel ist, musst du oft einen Reaktionspartner im Überschuss einsetzen oder das entstehende Wasser entfernen, um die Reaktion in die gewünschte Richtung zu lenken.
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Die basische Esterhydrolyse oder Verseifung spaltet Ester unter basischen Bedingungen. Im Gegensatz zur Fischer-Veresterung ist diese Reaktion irreversibel - ein großer Vorteil!
Der Mechanismus läuft über drei Schritte: Das Hydroxid-Ion greift den Ester an, es entsteht ein instabiles Zwischenprodukt, das sofort zum Carboxylat-Anion und Alkohol zerfällt.
Warum ist die Reaktion irreversibel? Das Carboxylat-Anion ist sehr stabil und hat keinerlei Neigung, mit dem Alkohol zurück zum Ester zu reagieren. Diese Stabilität macht die Verseifung so effektiv.
Wichtiger Unterschied: Saure Hydrolyse ↔ reversibel, basische Hydrolyse → irreversibel!
Diese Reaktion ist besonders wichtig bei der Seifenherstellung - daher der Name Verseifung. Fette werden mit Natronlauge zu Seifen und Glycerin gespalten.
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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
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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
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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
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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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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.
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