Einführung in die Stoffklassen der organischen Chemie

Stoffklassen und ihre funktionellen Gruppen

Du kennst sicher schon Alkohol oder Benzin - aber weißt du, was sie chemisch unterscheidet? Jede organische Verbindung gehört zu einer bestimmten Stoffklasse, die durch eine charakteristische funktionelle Gruppe definiert wird.

Alkane sind die einfachsten Kohlenwasserstoffe mit nur Einfachbindungen (Endung: -an). Sie haben die Summenformel CₙH₂ₙ₊₂ und sind hydrophob - perfekt als Lösungsmittel für Fette. Alkene besitzen eine C=C-Doppelbindung (Endung: -en), während Alkine eine Dreifachbindung haben (Endung: -in).

Bei Alkoholen sorgt die Hydroxygruppe $-OH$ für Wasserlöslichkeit durch Wasserstoffbrückenbindungen. Aldehyde und Ketone enthalten beide eine polare Carbonylgruppe - der Unterschied liegt nur in ihrer Position am Molekül.

Carbonsäuren mit ihrer Carboxygruppe sind schwache Protonen-Donatoren und können als Säuren reagieren. Je länger die Kohlenstoffkette wird, desto unpolarer wird das gesamte Molekül.

Merktipp: Die Endung verrät dir sofort die Stoffklasse: -an (Alkan), -ol (Alkohol), -al (Aldehyd), -on (Keton), -säure (Carbonsäure).

Schmelz- und Siedetemperaturen verstehen

Die Siedetemperaturen verschiedener Stoffklassen folgen einem klaren Muster, das du dir leicht merken kannst. Alles hängt von den zwischenmolekularen Kräften ab!

Alkane, Alkene und Alkine haben die niedrigsten Siedepunkte, da nur schwache Van-der-Waals-Kräfte wirken. Aldehyde und Ketone liegen höher, weil zusätzlich Dipol-Dipol-Wechselwirkungen durch die polare Carbonylgruppe auftreten.

Alkohole haben deutlich höhere Siedetemperaturen durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den OH-Gruppen. Carbonsäuren stehen an der Spitze - hier wirken alle drei Kräfte zusammen: Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen.

Faustregel: Je stärker die zwischenmolekularen Kräfte, desto höher die Siedetemperatur. Wasserstoffbrücken schlagen Dipol-Dipol, und Dipol-Dipol schlägt Van-der-Waals.