Organische Chemie – Definition, Grundlagen und Beispiele
Inhaltsverzeichnis zum Thema Organische Chemie
Organische Chemie im Überblick
Quelle sofatutor.com
Organische Chemie – Übersicht
Die Basis von organischen Verbindungen ist der Kohlenstoff. Daneben können organische Verbindungen die Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor enthalten. Die Kohlenstoffverbindungen Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid und Kohlensäure werden nicht zu den organischen Verbindungen gezählt. Jedes Kohlenstoffatom kann maximal vier Bindungen eingehen. Kohlenstoffatome können kettenförmig verbunden sein oder Ringe bilden. Aufgrund dieser Eigenschaften gibt es eine große Vielfalt an organischen Verbindungen.
Adenosintriphosphat (ATP) ist ein Beispiel einer organischen Verbindung, die fast alle essenziellen Elemente organischer Verbindungen enthält. ATP hat seine Bedeutung als Energielieferant vieler Stoffwechselprozesse lebender Organismen.
Organische Chemie – Gruppen und Nomenklatur
Die einfachsten Verbindungen in der organischen Chemie sind die Alkane. Es handelt sich bei dieser Stoffklasse um kettenförmige Kohlenwasserstoffe, also um Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Die Kohlenstoffatome sind über Einfachbindungen miteinander verknüpft.
Sind die Kohlenstoffatome über Doppelbindungen verbunden, spricht man von Alkenen. Bei Alkinen liegen Dreifachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen vor.
Neben den kettenförmigen Kohlenwasserstoffen gibt es auch ringförmige. Diese tragen die Bezeichnung zyklische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol.
Organische Chemie – funktionelle Gruppen
Die kettenförmigen und zyklischen Kohlenwasserstoffe sind Ausgangsstoffe einer Vielzahl weiterer Verbindungen in der organischen Chemie. Durch Oxidation kettenförmiger Kohlenwasserstoffe entstehen verschiedene funktionelle Gruppen, die in der organischen Chemie eine große Rolle spielen. Kohlenstoff kann in organischen Verbindungen die Oxidationszahlen 0 bis 4 annehmen. Die wichtigsten funktionellen Gruppen sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
| Funktionelle Gruppe | Symbol | Entstehung |
|---|---|---|
| Alkohole | -COH | abgeleitet von Alkanen |
| Aldehyde | -CHO | Oxidation primärer Alkohole |
| Ketone | >C=O | Oxidation sekundärer Alkohole |
| Carbonsäuren | -COOH | Oxidation von Aldehyden |
Reaktionen in der organischen Chemie – Übersicht
Die oben vorgestellten funktionellen Gruppen können viele verschiedene Reaktionen eingehen. Dabei entstehen Verbindungen wie Ether oder Ester
| Reaktionsmechanismus | Ablauf |
|---|---|
| Addition | Reaktion von zwei Molekülen unter Aufspaltung von Mehrfachbindungen. Die beiden Moleküle werden dabei miteinander verbunden. |
| Substitution | Ein Atom oder eine Atomgruppe wird an einem Molekül ersetzt. |
| Eliminierung | Atome oder Atomgruppen werden aus Molekülen abgespalten. Dabei können Mehrfachbindungen entstehen. |
Häufig gestellte Fragen zum Thema Organische Chemie