Chemie Grundlagen

Stoffgruppen der organischen Chemie

Hallo! Dein Nachbar hat letztens bei dir geklingelt und dich um Essigsäure gebeten? Doch zu welcher chemischen Stoffgruppe zählt diese eigentlich? Das erklären wir dir jetzt.

Alkane, Alkene und Alkine

Zu Beginn wollen wir noch ein paar Dinge wiederholen, die du in den vorherigen Beiträgen der Playlist bereits kennen gelernt hast. Dazu gehören die Stoffgruppen „Alkane, Alkene und Alkine“.

Starten wir mit den Alkanen. Diese sind gesättigte Kohlenwasserstoffe.

Alkane
Gesättigte Kohlenwasserstoffe

Sie bestehen nur aus den beiden Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff. Zudem weisen sie nur Einfachbindungen und keine Ringe auf.

Sie werden als Energieträger in Gemischen wie zum Beispiel Biogas, Benzin oder Heizöl benutzt.

Als nächstes wenden wir uns den Alkenen zu. Diese sind im Gegensatz zu den Alkanen UN-gesättigte Kohlenwasserstoffe und zeichnen sich durch eine Kohlenstoff-Doppelbindung aus.

Alkene
Ungesättigte Kohlenwasserstoffe

Alkene stellen wichtige Basisprodukte der industriellen chemischen Chemie dar. Sie werden beispielsweise als Treibstoffe oder zur Herstellung von Kunstoffen oder Waschmittel eingesetzt.

Als drittes betrachten wir die Alkine genauer, die eine Kohlenstoff-Dreifachbindung aufweisen. Sie sind ebenfalls ungesättigte Kohlenwasserstoffe.

Alkine
Kohlenstoff-Dreifachbindung

Sie werden oftmals als Schweißgas benutzt.

Damit hast du die Wiederholung schon geschafft.

Halogenwasserstoff        

Jetzt wenden wir uns weiteren wichtigen Stoffgruppen der organischen Chemie zu. Darunter gibt es die Halogenwasserstoffe. Wie der Name schon sagt, sind diese Verbindungen von Halogenen mit Wasserstoff. Ihre Summenformel ist HX. Dabei steht das X für das Halogen. Bekannte Halogenwasserstoffe sind Salzsäure, auch Chlorwasserstoff HCl genannt, oder Flusssäure beziehungsweise Fluorwasserstoff HF.

Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff
Halogenwasserstoffe

Halogenwasserstoffe finden zum Beispiel als Kältemittel oder Feuerlöschmittel Verwendung.

Alkohole

Welche Gruppe dir als Student vom Namen bestimmt schon bekannt ist, sind die Alkohole.

Diese sind durch eine an den Kohlenstoffatomen gebundene Hydroxygruppe OH spezifiziert. Das R steht hierbei für den Rest, der eine Organylgruppe darstellt. Bei der Namensgebung musst du dich einfach nur an den Namen des ursprünglichen Alkans erinnern und die Endung „ol“ anhängen. Die Position der OH-Gruppe wird durch eine Zahl verdeutlicht. Zum Beispiel: Propan-eins-zwei-diol.

Propan-eins-zwei-diol
Propan-1,2-diol

Die Alkohole kann man noch in drei Untergruppen einteilen: Diese ist abhängig von den Wasserstoffnachbarn des Kohlenstoffatoms, an dem die OH-Gruppe hängt. Primäre Alkohole haben zwei, sekundäre einen und tertiäre keinen Wasserstoffnachbarn.

Alkohole
Alkohole – Untergruppen

Die Alkohole werden in der Industrie und auch im Haushalt als Lösungsmittel verwendet.

Aldehyde

Des Weiteren gibt es noch die Aldehyde. Diese Verbindung hat die funktionelle Gruppe CHO und wird auch „dehydrierter Alkohol“ genannt. Die allgemeine Struktur sieht so aus:

Aldehyde
Dehydrierter Alkohol

Dabei steht R wieder für den Rest, der ein Wasserstoffatom oder ein Organyl-Rest sein kann. Auch hier ist die Namensgebung nicht schwer. Du gehst ähnlich wie bei den Alkoholen vor, nur, dass du diesmal an das ursprüngliche Alkan die Endung „al“ anhängst. Allerdings wirst du hier jeweils einen Trivialnamen vorfinden, den du dir gut merken solltest. Ein gängiges Beispiel dafür ist Formaldehyd, auch Methanal genannt.

Auch Acetaldehyd, beziehungsweise Ethanal, gehört dazu.

Formaldehyd und Acetaldehyd
Aldehyde

Das nächste Mal, wenn du ein Glas Rotwein trinkst, kannst du daran denken, dass Aldehyde als Aromastoffe in deinem Wein verwendet werden.

Carbonsäure

Nun fragst du dich bestimmt: Wo bleibt denn nun die Essigsäure? Und da wären wir auch schon bei den Carbonsäuren angelangt. Diese organische Verbindung trägt eine oder sogar mehrere Carboxygruppen COOH. Den Namen findest du heraus, indem du einfach an das Grundgerüst des Alkans das Wort „säure“ anhängst.

Ameisensäure
Methansäure

Leider musst du jedoch wieder einige Trivialnamen auswendig lernen. Zu den bekanntesten Beispielen gehört die Ameisensäure, auch Methansäure genannt.

Und jetzt kommen wir endlich zu unserem ersehnten Beispiel, der Essigsäure, beziehungsweise Ehtansäure. Meistens ergibt sich der Name aus der Gewinnung, wie beispielsweise bei der Zitronensäure.

Essigsäure
Ethansäure

Wenn du nun eine Carbonsäure mit einem Alkohol verbindest, hast du eine nächste funktionelle Gruppe entdeckt und zwar die Carbonsäureester. Die Namensgebung wird hier schon etwas komplizierter. Deshalb beginnen wir erstmal ganz leicht.

Du startest mit einer Säure, hier zum Beispiel die Essigsäure.

Essigsäure Methanol
Carbonsäureester

Nun möchtest du diese mit dem Alkohol Methanol verbinden. Daraus erhältst du Essigsäuremethylester. Wenn du die Essigsäure zum Beispiel mit Ethanol kombinierst, erhältst du Essigsäureethylester.

Carbonsäureester
Essigsäuremethylester

Jetzt ist das schon gar nicht mehr so schwer oder?

Carbonsäureester kommen in vielen Früchten vor, wie zum Beispiel in Erdbeeren oder Bananen.

So, das nächste Mal, wenn dich dein Nachbar um Essigsäure bittet, könntest du ihm sogar erklären, welcher chemischen Stoffgruppen man sie zuordnen kann! Bis bald.


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