Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG nur Kohlenstoff- und Wasserstoffatome mit einander verbunden Kohlenstoffatom ist vierbindig Wasserstoffatom ist einbindig „Skelett“ aller KW wird von Kohlenstoffketten oder –ringen gebildet unpolar löslich in unpolaren Lösungsmitteln gesättigte Kohlenwasserstoffe (nur Einfachbindungen) CnH2n+2 Nomenklatur: Endung –an Geben Sie für ein Beispiel Ringe haben Vorsilbe Cyclo- Formel und Name an. Bsp.: H3C-CH3 Ethan ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung CnH2n Nomenklatur: Endung –en Bsp.: H2C=CH2 Ethen Beschreiben Sie den Aufbau und die Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe. Beschreiben Sie die Alkane allgemein. Beschreiben Sie die Alkene allgemein. Geben Sie für ein Beispiel Formel und Name an. Beschreiben Sie die Alkine allgemein. Geben Sie für ein Beispiel Formel und Name an. ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Dreifachbindung CnH2n-2 Nomenklatur: Endung –in Bsp.: HC≡CH Ethin Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG = Strukturisomerie Erläutern Sie den Begriff „Konstitutionsisomerie“. Verbindungen mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Strukturformel (unterschiedliche Verknüpfungsreihenfolge der Atome). Erläutern Sie am Beispiel Butan die verschiedenen Darstellungs- Summenformel: C4H10 Halbstrukturformel: CH3-CH2-CH2-CH3 Strukturformel: formen (Summen-, Halbstruktur-, Struktur-, Skelettformel) Skelettformel: Alkan + Halogen Erklären Sie den Begriff „Substitution“. (Licht) Wasserstoffhalogenid + Halogenalkan Eine Substitution ist eine Reaktion, bei der Atome durch andere Atome oder ganze Atomgruppen (z.B. Methylgruppen) ersetzt werden. Dabei bleibt das Kohlenstoffgerüst erhalten. typische Reaktion für gesättigte KW Bsp: C2H4 + Br2 C2H4Br2 Erklären Sie den Begriff „Addition“. Eine Addition ist eine Reaktion, bei der eine Mehrfachbindung unter Bildung von einer Einfachbindung aufgelöst wird. Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG Ein Elektrophil ist ein positiv geladenes Erläutern Sie die Begriffe „Eletrophil“ und „Nucleophil“ oder polarisiertes Teilchen (z.B. H+) Ein Nucleophil ist ein negativ geladenes und nennen Sie je ein Beispiel. Erläutern Sie den Begriff „Radikal“. oder polarisiertes Teilchen (z.B. Cl-) Ein Radikal ist ein Teilchen mit ungepaarten Elektronen. Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG Geben Sie für die Alkohole die allgemeine Summenformel an, benennen Sie die funktionelle Gruppe und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur. Erläutern Sie die Einteilung der Alkohole nach der Anzahl der Hydroxygruppen und nennen Sie jeweils ein Beispiel. Erläutern Sie die Einteilung der Alkohole nach der Stellung der Hydroxygruppe und nennen Sie jeweils ein Beispiel. allg. Formel: R-OH allg. Summenformel: CnH2n+1OH -OH Gruppe = Hydroxygruppe Nomenklatur: Name des Alkyl-Restes + Position der funktionellen Gruppe (+ Anzahl der funktionellen Gruppen) + Endung “-ol” = Wertigkeit der Alkohole einwertige Alkohole: nur eine Hydroxygruppe im Molekül; Bsp: Ethanol mehrwehrtige Alkohole: enthalten entsprechend viele Hydroxygruppen pro Molekül; Bsp: Butan-1,2-diol primärer Alkohol: Hydroxygruppe an primären tertiärer Alkohol: Hydroxygruppe an tertiären sekundärer Alkohol: Hydroxygruppe an sekundären C-Atom CH3 H3C-CH-CH2-CH3 tertiäres sekundäres primäres C-Atom Primärer Alkohol Aldehyd Carbonsäure Erläutern Sie die Oxidationsprodukte der verschiedenwertigen Alkohole. Sekundärer Alkohol Keton Tertiärer Alkohol: keine Oxidation möglich, da drei Bindungen zu anderen C-Atomen keine Ausbildung einer Doppelbindung zum Sauerstoff möglich Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG Zeichnen und benennen Sie die funktionelle Gruppe der Aldehyde und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur der Aldehyde. = Carbonylgruppe Nomenklatur: Name des Alkyl-Restes + Endung “-al” Zeichnen und benennen Sie die funktionelle Gruppe der Ketone und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur der Ketone. Nennen Sie zwei Nachweisreaktionen für Aldehyde = Carbonylgruppe Nomenklatur: Name des Alkyl-Restes + Position der funktionellen Gruppe + Endung “-on” Silberspiegelprobe Fehling-Probe (Schiffsche Probe) und erklären Sie weshalb man so Beide Nachweise sind mit Ketonen negativ, da Aldehyden von Ketonen unter- diese im Gegensatz zu Aldehydmolekülen nicht scheiden kann. Erklären Sie mithilfe von Reaktionsgleichungen die Silberspiegelprobe mit Ethanal. weiter oxidiert werden können. Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG Erklären Sie mithilfe von Reaktionsgleichungen die Fehling-Probe mit Ethanal. Zeichnen und benennen Sie die = Carboxy(l)gruppe, setzt sich aus einer Carbonylgruppe und einer funktionelle Gruppe der Carbon- Hydroxygruppe zusammen säuren, leiten Sie deren Namen her und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur der Carbonsäuren. Nomenklatur: Name des Alkyl-Restes + Endung “-säure” Zeichnen Sie die funktionelle Gruppe der Ester. = Esterkondensation Beschreiben Sie die Estersynthese. O R1 C + O H H O R2 Esterkondensation Esterhydrolyse O R1 C + O R2 H2O Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG Bei reversiblen Reaktionen laufen in einem Reaktionsgemisch Hin- und Rückreaktion Erklären Sie den Begriff gleichzeitig ab. „chemisches Gleichgewicht“ Nach einiger Zeit stellt sich das chemische am Beispiel der Veresterung. Gleichgewicht ein, d.h. Hin- und Rückreaktion laufen so ab, dass sich die Zusammensetzung des Gemisches nicht mehr ändert. Zeichnen Sie - als Bsp. für ein Kohlenhydrat – die Glucose eine Aldehyd- oder Ketogruppe und mehrere Hydroxygruppen und kennzeichnen Sie die funktionelle Gruppen. Beschreiben Sie eine Einteilungsmöglichkeit der Kohlenhydrate und nennen Sie je ein Beispiel. Bsp: Glucose: H C O H C OH HO C H H C OH H C OH CH2OH Die Kohlenhydrate werden nach Anzahl der Bausteine eingeteilt: Monosaccharide = Einfachzucker (Glucose) Disaccharide = Zweifachzucker (Saccharose) Polysaccharide = Vielfachzucker (Stärke) Grundwissenskatalog Chemie 10 NTG Erklären Sie mithilfe einer Esterkondensation: Glycerin Reaktionsgleichung die Fettsäure H O Synthese eines Fettmoleküls H und benennen Sie den vorliegen- H C O H H O den Reaktionsmechanismus. C O H C O H H O C C H H O O C H R1 O H C O C R1 O R2 H C O C R2 O R3 H C O C O 3 H2O H R3 H Werden Fette mit Laugen (NaOH bzw. KOH) erhitzt, so bilden sich Seifen (Natrium- oder Erklären Sie mit Hilfe Kaliumsalze langkettiger Fettsäuren). einer Reaktionsgleichung die Verseifung. Aminosäuremoleküle enthalten immer eine Beschreiben Sie mit Hilfe Aminogruppe und eine Carboxylgruppe. einer Zeichnung den allgemeinen Aufbau der Aminosäuren. Sie unterscheiden sich durch einen Rest, der variabel ist (R1= H Glycin, R1= CH3 Alanin) Kondensationsreaktion zweier AS: Erklären Sie mithilfe einer Reaktionsgleichung die H H2N C R1 O H H C O H Bildung einer Peptidbindung. H2N N + H H O C C R1 C COOH R2 H N C H R2 COOH H2O