Organische Chemie Definition
Chemie der Kohlenstoffverbindungen
Kurzer historischer Rückblick: Lange glaubte man, die in den Lebewesen (Blank) vorkommenden „organischen Stoffe" (blank2) könnten nicht künstlich hergestellt werden. Eine geheimnisvolle (blank3) sollte zu ihrer Bildung notwendig sein. Die erste Laborsynthese einer „organischen" Verbindung gelang (blank 4) dem deutschen Chemiker (blank 5), synthetisierte (blank 6).
Organismen
Zucker, Eiweiß, Fett
Lebenskraft
1828
F. Wöhler
Harnstoff
Verschiedene organische Verbindungen werden erhitzt bzw. verbrannt. (beispiele)
Benzin
Holzspan
Wattebausch
Zucker
Kunststoff
Übereinstimmende Beobachtungen bei Verbrennung von organischen Sachen
Schwarzfärbung, eventuell Rußbildung
Außer Kohlenstoff (C) sind nur wenige andere Elemente enthalten, vor allem:
Sauerstoff (O), Wasserstoff (H), Stickstoff (N), Phosphor (P), Schwefel (S)
Charakteristische Eigenschaften organischer Verbindungen:
• meist brennbar /Hitzeempfindlich o meist wasser unlöslich
• gekennzeichneter Geruch
• Flüchtigkeit
• wichtige Grundlage für die Lebensvorgänge
Was war die erste organische Verbindung die Künstlich hergestellt worden ist?
Was für eine besondere Eigenschaften haben Kohlenstoffatomi?
Sich untereinander beliebig zu verbinden.
Wann wurde die Chemie in anorganische und organische Chemie eingeteilt?
Im 19.Jhd.
Was passiert beim Erhitzen von organischen Verbindungen?
Zersetzten sich und bilden schwarze Reaktionsprodukte (sie verkohlen).
Was sind die Merkmale organischer Verbindungen?
• vielfach Hitzeempfindlich
• meist brennbar
• häufig kennzeichnender Geruch
• sind eine wesentliche Grundlage für die
Lebensvorgänge.
Methan
Entstehung von Methan:
In der Natur, dort wo die Organismen in Abwesenheit
von O2 zersetzt werden
In Biogas, Klär- und Faulgas, Sumpfgas und Erdgas
Als Nebenprodukt in der Industrie
Verwendung von Methan?
• Herstellung von Kunststoff
-Reifenherstellung
umweltfreundlicher Brennstoff
Was sind die Physikalische Eigenschaften von Methan?
farb- und geruchlos
leichter als Luft
unlöslich in wasser
löslich in organischen lösungsmitteln zb Benzin
Was ist bei Methan ect wichtig?
Methan-Luft-Gemische sind explosionsgefährlich.
Methan und CO, sind Treibhausgase.
Erdöl, Erdgas, Kohle, Treibhausgase ect.
Erdöl ist:
Stoffgemisch aus hauptsächlich
Kohlenwasserstoffen
Was ist der Hauptbestandteil von Erdgas?
Bei Kohle:
Variiert der Kohlenstoffanteil in den unterschiedlichen Sorten
T
torf kann doch gar keine Alternative zu fossilen Energieträgern sein, weil ...
Torf selbst ein fossiler Energieträger ist. Bei der Bildung von Kohle entsteht erst einmal Torf, wenn Pflanzenreste nicht verwesen. Torf ist also nichts anderes als eine Vorstufe zu Braunkohle
Nimm kritisch Stellung zur Verwendung von Torf als Energieträger. Verwende hierzu auch die Tabelle 1 und recherchiere über die Bedeutung von Mooren.
Der Brennwert von Torf ist geringer, als der von Braun-bzw.'
Steinkohle und deutlich geringer als von Heizöl oder Erdgas. Berücksichtigt man außerdem dass man zum Torfabbau Moore massiv schädigt, kommt Torf erst recht nicht als Energieträger in Betracht. Moore speichern mehr kohlenstoff dioxid als jedes anderes Ökosystem
Stelle eine begründete Vermutung zum Zustandekommen der unterschiedlichen Brennwerte von Torf, Braunkohle und Steinkohle an.
Torf entsteht relativ zu Beginn des Prozesses der Kohlebildung.
Hier hat also noch Kaum Energie in Form von Druck oder Wärme eingewirkt.
Dies ist ein möglicher Grund für den vergleichsweise geringen Brennwerte
Nenne Gemeinsamkeiten beider Prozesse
kohle, Erdöl und Erdgas entstehen aus abgestorbenem organischen Material unter Luftabschluss, Druck und Wärme über Millionen von Jahren
Treibstoffe
Was ist Destillation?
Die Destillation („herabtröpfeln") ist ein Trennverfahren
um ein flüssiges Gemisch verschiedener, ineinander löslicher Stoffe zu trennen.
Was muss man bei der fraktionierten Destillation muss man bei unterschiedlichen Temperaturen neu auffangen?
ein neues Destillat
Treibstoffe Eigenschaften Liste Sache
Sind Destillationsprodukte des Erdöls.
Das Erdöl wird in der Raffinerie destilliert und in einzelnen
Fraktionen aufgetrennt.
Fraktionen sind Bestandteile, die nebeneinander liegende
Siedepunkten haben.
Bei der fraktionierten Destillation muss man bei unterschiedlichen Temperaturen (Siedebereiche) ein neues Destillat auffangen.
Eine Raffinerie ist auf mehrere Stockwerke verteilt.
Alkane- Gesättigte. kettenförmige kw-Verbindungen. Methan bis Decan bitti auszähli
Methan: ch4
Ethan: C2H6
Propan C3H8
Butan: C4H10
Pentan: C5H12
Hexan: C6H14
Heptan: C7H16
Octan: C8H18
Nonan: C9H20
Decan: C10H22
Was sind Alkane?
gesättigte, kettenförmige, kohlen-wasserstoff verbindungen
Was ist die allgemeine Summenformel?
CnH2n + 2n
Was ist die homologe Reihe?
Ist eine Reihe von Verbindungen, deren aufeinander folgende Glieder sich um eine CH2-Gruppe ergänzen
Was passiert wenn einem Alkan ein Wasserstoffatom entzogen wird?
ein Alkyl-Rest entsteht
Bsp: Aus Methan entsteht Methyl: .CH3
Aus Ethan entsteht Ethyl: .C2H5
Was ist Radikal?
Atom oder Atomgruppe mit einem einzelnen Elektron.
Kohlenwasserstoffe als Energieträger I
In Form von Erdgas, Erdöl, Treibstoffe
c
hemische Energie in Kohlenwasserstoff-verbindungen -> Umwandlung in andere Energieformen. Welche?
Wärmeenergie, Bewegungsenergie, elektrische Energie
Was entsteht Bei der Verbrennung einer Verbindung?
Oxide der in der Verbindung enthaltenen Elemente. Die Menge des zur Verfügung stehenden Sauerstoffs entscheidet über die Art der Verbrennung.
Merkmale: Vollständige Verbrennung
genügend o2
Verbrennungsprodukte: co2 u wasser (kohlenstoffdioxid)
Energie: Viel energie wird frei
Merkmale: Unvollständige verbrennung
Sauerstoffmangel, Ruß (c. Kohlenmonoxid (CO) Co2, H2O, weniger energie wird frei
Berufe in Verbrennungsvorgänge kontrolliert werden
Kaminkehrer, ASU (Abgassonderuntersuchung)
was ist Dehydrierung?
Abspaltung von Wasserstoffatomen
Was erhält man bei der dehydrierung?
Dabei erhält man wasserstoffärmere, ungesättigte Moleküle.
Was sind alkene?
Ungesättigte, kettenförmige KW-Verbindungen mit der Summenformel CnH2maln
Vergleichen Sie die Alkane mit den Alkenen (z.B. Aussehen, Schmelz- und Siedepunkte, Brennbarkeit, .)!
Ergebnis:
: In vielen Eigenschaften ähnlich
.Die Dehydrierung ist ein endothermer Vorgang (s. rechts)
Also sind die Alkene energiereicher als die Alkane.
b) Welche Folgerung ergibt sich daraus im Hinblick auf die Reaktionsbereitschaft der Alkene?
Alkene sind reaktionsfreudig. Sie müssen einen energieärmeren zustand erreichen
Was ist bromwasser?
-Bromwasser ist eine braun gefärbte Brom-Lösung
Wie werden elemente aus der 7. Hauptgruppe genannt?
-Die Elemente aus der 7. Hauptgruppe werden Halogene (Salzbilder) genannt, da sie sehr reaktionsfreudig sind
Beobachtung
Im Reagenzglas mit dem 1-Hexen entfärbt sich die bräunliche Färbung des Bromwassers. Nachdem Bromwasser hinzugegeben wurde ist ein Farbumschlag nach gelb zu beobachten, dies Farbe ändert sich allmählich hin zu durchsichtig
Schlussfolgerung:
Die chemische Eigenschaften der Alkene werden von der Doppelbildung bestimmt
Da an die Doppelbindung Moleküle wie Brom angelagert werden können (was das für deutsch?) (Addition) entfärben die Alkene das Bromwasser
Fazit:
-Das brom aus dem Bromwasser reagiert mit dem Alken zu einem Brokan
-Bei der Additionsreaktion entstehen aus zwei Molekülen unter Aufspaltung der Doppelbindung ein Molekül
adaw
Das Kracken:
Unter Kracken versteht man die Spaltung von langen Kohlenwasserstoffketten in kürzere.
Dies geschieht, indem man die Ketten unter großem Druck und auf 900°C erhitzt.
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