Organische Verbindungen
Inhalt
IUPAC-Namen
Was ist ein IUPAC-Name?
Neben einer Summenformel und einer Strukturformel hat jedes organische Molekül einen eindeutigen, systematischen Namen. Man nennt diese Namen auch IUPAC-Namen, weil die IUPAC-Gesellschaft die Regeln für die Namensgebung aufgestellt hat. IUPAC ist die Abkürzung von International Union of Pure and Applied Chemistry. Die Gesellschaft wurde 1892 gegründet, um den vielen chemischen Verbindungen eindeutige Namen zu geben.
Recherchiere im Internet zur Verbindung mit dem IUPAC-Namen Methansäure.
Im Alltag wird oft der Trivialname (Alltagsname) der Verbindung verwendet.
Wie lautet der Trivialname von Methansäure?
Welchen Vorteil könnten die Verwendung des Alltags- bzw. des IUPAC-Namens haben?
Die „Geheimsprache“ der Chemikerinnen und Chemiker
Der IUPAC-Name Ethanol verrät sofort, dass die Verbindung zwei C-Atome enthält (Eth-), dass diese C-Atome nur über eine Einfachbindung miteinander verbunden sind (-an) und dass es sich um einen Alkohol handelt (-ol). Kennt man die Regeln, kennt man die Geheimsprache der Chemikerinnen und Chemiker bzw. die Systematik, die sie benutzen.
phet.colorado.edu
Moleküle bauen
https://phet.colorado.edu/sims/html/build-a-molecule/latest/build-a-molecule_de.html
Baue Ethanol mit dem Molekülbaukasten
und zeichne die Strukturformel.
Ordne den gegebenen Verbindungen ihre IUPAC-Namen zu.
Erläutere, welche Systematik du erkennen kannst. Ergänze hierfür die folgenden Sätze:
Der Name des Moleküls beginnt mit Meth-, wenn …
Befindet sich im Molekülnamen -an, dann …
Befindet sich im Molekülnamen -an, dann …
Der Molekülname endet auf -säure, wenn …
Formuliere zumindest einen weiteren Satz zur Systematik der IUPAC-Namen.
Skelettformel
Skelettformel – Beispiele
Um vor allem größere organische Verbindungen schneller und übersichtlicher zeichnen zu können, hat man eine weitere Formelschreibweise entwickelt, die auch Skelettformel genannt wird. Man sieht nur das Gerippe einer Formel und muss sich selbst einiges dazu denken. Noch mehr chemische Geheimsprache …
Das ist beispielsweise die Skelettformel von Propan.
Propan besteht aus drei über Einfachbindungen verbundenen C-Atomen.
Jedes C-Atom muss vier Bindungen eingehen. Die restlichen nötigen Bindungen werden zu H-Atomen eingegangen.
In Skelettformel gezeichnet findest du hier Cyclopropan und Propen.
Gib an, welche Formel welche Verbindung darstellt.
Alltagsnamen
Sind neben C und H auch noch andere Elemente in der Verbindung, so müssen sie hingeschrieben werden. Die Verbindung Propanon (Alltagsname Aceton) enthält beispielsweise auch O (Abbildung rechts).
Skelettformeln ermöglichen einen schnellen Blick auf die Molekülstruktur von organischen Stoffen (siehe Coffein). Manchmal werden Skelettformeln auch durch andere Formelschreibweisen erweitert. Mischungen verschiedener Schreibweisen sind vor allem nötig, um auf bestimmte Teile in der Struktur besonders hinweisen zu können. In der gegebenen Strukturformel von Saccharose erfolgt beispielsweise der Hinweis, dass sich im Molekül acht OH-Gruppen befinden. Würde statt die reine Summenformel verwendet, hätte man diesen schnellen Hinweis nicht. Zudem zeigt der IUPAC-Name von Saccharose, wie wichtig Alltagsnamen für manche Substanzen sind: (2R,3R,4S,5S,6R)-2- [(2S,3S,4S,5R)-3,4-dihydroxy- 2,5-bis(hydroxymethyl)oxolan- 2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl) oxane-3,4,5-triol
Coffein (IUPAC-Name: 1,3,7-Trimethylxanthin)
Saccharose (Rüben- oder Rohrzucker)
Erstelle die Summenformeln zu den Skelettformeln
von Propan, Cyclopropan, Propen, Aceton, Coffein und Saccharose.
Info: Sofern dein Browser moderne Schriftsätze unterstützt, erscheinen Zahlen, die du in die Formel-Felder eingibst, automatisch tiefgestellt.
Training
Bearbeite folgende Aufgaben.
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Zeichne die Strukturformel von Cyclopropan.
Ermittle die Summenformel von Pentanol.
Erstelle eine mögliche Strukturformel einer Verbindung, die kettenförmig ist, zu den Alkoholen zählt und insgesamt sieben C-Atome hat.
Nenne die Verbindung, die sechs über Einfachbindungen verbundene C-Atome besitzt, kettenförmig und eine Carbonsäure ist.
Schreibe die Summenformel von Cycloheptadien auf.
Beantworte die Fragen.
Wie viele C-Atome hat diese Verbindung?
Wie viele H-Atome hat diese Verbindung?
Warum kann es diese Verbindung nicht geben?
Wie viele verschiedene Verbindungen siehst du hier?
Welche Verbindungen, besitzen genau 6 C-Atome?
Merke
Namen von organischen Verbindungen – Zusammenfassung
Alle organischen Verbindungen haben neben einer Summenformel eine eindeutige Struktur- bzw. Skelettformel sowie einen eindeutigen IUPACNamen. Viele Verbindungen haben zudem Alltagsnamen.
