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Kompakt-Wissen Gymnasium - Chemie G8 Abitur Organische Stoffklassen, Natur-, Kunst- und Farbstoffe
Kompakt-Wissen Gymnasium - Chemie G8 Abitur
Organische Stoffklassen, Natur-, Kunst- und Farbstoffe




Gerald Kiefer

Stark-Verlag
EAN: 9783894496692 (ISBN: 3-89449-669-X)
196 Seiten, paperback, 11 x 17cm, 2012

EUR 6,95
alle Angaben ohne Gewähr

Umschlagtext
Verständliche, auf die wesentlichen Fakten und Zusammenhänge konzentrierte Darstellung des prüfungsrelevanten Wissens, zu folgenden Themengebieten der Chemie:

• Kohlenwasserstoffe

• Aromaten

• Natur-, Kunst- und Farbstoffe

• waschaktive Stoffe

Zahlreiche Grafiken, übersichtliche Tabellen und verständliche Reaktionsmechanismen erleichtern schnelles Nachschlagen und effektives Wiederholen vor Klausuren und dem Abitur.
Rezension
Dieser Band zur organischen Chemie, - es gibt auch einen entsprechenden Band zur anorganischen Chemie - , aus der Reihe "Kompakt Wissen Abitur" ist konsequent auf die Inhalte der gymnasialen Oberstufe ausgerichtet und darauf abgestimmt. Die Vielzahl der organischen Substanzen und Stoffklassen wird verständlich aufbereitet, so dass eine effektive Wiederholung von Unterrichtsinhalten ebenso möglich ist wie eine selbständige Aneignung der Stoffgebiete oder ein schnelles Nachschlagen von Fachbegriffen, Definitionen, Reaktionsmechanismen und chemischen Verbindungen. Die Themen lauten: Alkane, Alkene, Aromaten, organische Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen, Natur-, Kunst- und Farbstoffe sowie waschaktive Stoffe.

Tobias Grewe
Inhaltsverzeichnis
Vorwort

Kohlenwasserstoffe – zwei Elemente, viele Verbindungen

1 Organische Chemie:
Chemie des Lebens und des Kohlenstoffs 1

2 Alkane: gesättigte Kohlenwasserstoffe 3

2.1 Die homologe Reihe: Methan, Ethan, Propan & Co. 3
2.2 Molekülbau: vierbindig und tetraedrisch 4
2.3 Isomerie: von Alkanen und iso-Alkanen 4
2.4 Nomenklaturregeln: Benennung nach IUPAC 6
2.5 Eigenschaften der Alkane: gänzlich unpolar 7
2.6 Reaktionen der Alkane: eher reaktionsträge 7
2.7 Halogenalkane: berüchtigte FCKWs 10
2.8 Cycloalkane: Alkane mit Ringmolekülen 12

3 Alkene: Moleküle mit Doppelbindung 13

3.1 Homologe Reihe und Nomenklatur der Alkene 13
3.2 Molekülbau: planar an der Doppelbindung 14
3.3 Isomerie: keine freie Drehbarkeit 14
3.4 Nomenklaturregeln für „-en-Verbindungen“ 15
3.5 Eigenschaften und Reaktionen: elektrophile Addition 16

4 Alkine: dreifach verbundene Kohlenstoffatome 20

4.1 Homologe Reihe und Nomenklatur der Alkine 20
4.2 Molekülbau: linear an der Dreifachbindung 20
4.3 Reaktionen: Addition wie bei Alkenen 20

Sauerstoff und Stickstoff in organischen Molekülen

1 Alkanole: organische Verwandte des Wassers 21

1.1 Homologe Reihe und Nomenklatur: die Hydroxylgruppe 21
1.2 Isomerie und Klassifizierung: Stellung und Wertigkeit 21
1.3 Molekülbau der Alkanole: Dipolcharakter 22
1.4 Einwertige Alkanole: Prototyp Ethanol 23
1.5 Sekundäre und tertiäre Alkanole 24
1.6 Mehrwertige Alkanole: Polyalkohole 25
1.7 Synthese aus Halogenalkanen: nucleophile Substitution 26
1.8 Alkanol-Eigenschaften: Wasserstoffbrückenbindungen 27
1.9 Reaktionen der Alkanole: wichtige Oxidationsprodukte 30

2 Carbonylverbindungen 34

2.1 Die Carbonylgruppe als gemeinsames Strukturmerkmal 34
2.2 Carbonylverbindungen Typ I: Alkanale 35
2.3 Carbonylverbindungen Typ II: Alkanone 40

3 Carbonsäuren: organisch, sauer, mannigfaltig 42

3.1 Die Carboxylgruppe und der Säurecharakter 42
3.2 Nomenklatur: Trivial- und IUPAC-Namen 43
3.3 Homologe Reihe: Essigsäure und andere Bekannte 44
3.4 Klassifizierung: die Vielfalt organischer Säuren 47
3.5 Eigenschaften: flüssig oder fest, stark oder schwach sauer 47
3.6 Reaktionen: typisch Säure und der Weg zum Ester 54

4 Derivate der Carbonsäuren: Variationen der Carboxylgruppe 57

4.1 Salze der Carbonsäuren 57
4.2 Carbonsäureanhydride 58
4.3 Carbonsäurechloride 58
4.4 Carbonsäureamide und Lactame 59
4.5 Carbonsäureester und Lactone 59

5 Ether: Moleküle mit Sauerstoffbrücke 61

5.1 Dialkylderivate des Wassers: symmetrisch oder nicht 61
5.2 Nomenklatur der Ether: Alkoxy-Derivate 61
5.3 Ether-Eigenschaften: narkotisierend und explosiv 62
5.4 Ether-Synthesen 63

6 Amine und Amide: Moleküle, die Stickstoff enthalten 64

6.1 Organische Stickstoffverbindungen: ein Überblick 64
6.2 Amine: Alkylderivate des Ammoniaks 65
6.3 Säureamide: Polyamide und Polypeptide inklusiv 67
6.4 Nitroverbindungen: Stoffe mit Sprengkraft 68
6.5 Proteogene Aminosäuren als Proteinbildner 69
6.6 Aminosäuren als Ammoniumcarboxylate 71
6.7 Aminosäuren als Ampholyte 72
6.8 Purine und Pyrimidine: aromatische Heterocyclen 73
6.9 Azoverbindungen 73

Aromatische Verbindungen – Benzol und seine Verwandten

1 Benzol & Co. 74

1.1 Der aromatische Zustand: Mesomerie statt Kekulé 74
1.2 Kriterien für aromatische Verbindungen: Hückel-Regel 77
1.3 Klassifizierung aromatischer Verbindungen 78
1.4 Benzolderivate: ortho-, meta-, para- 79
1.5 Mehrkernige Aromaten: ausgedehnte Elektronenwolken 80
1.6 Heteroaromaten: aromatische Ringe mit Fremdatom 81
1.7 Phenol: ein aromatischer Alkohol 82
1.8 Anilin: ein aromatisches Amin 83

2 Aromaten und ihre Reaktionen: Substitution bevorzugt 84

2.1 Reaktionen der Aromaten: elektrophile Substitution 84
2.2 Mechanismus der SE-Reaktion: Beispiel Halogenierung 84
2.3 Friedel-Crafts-Alkylierung: der Weg zum Toluol 86
2.4 Nitrierung: der Weg zum Nitrobenzol 87
2.5 Sulfonierung: der Weg zur Benzolsulfonsäure 87
2.6 Aktivierend und dirigierend: Zweitsubstitution am Ring 88
2.7 Kern oder Kette: Substitution bei Alkylbenzolen 91
2.8 Oxidationen und Reduktionen: alles wie gehabt 91
2.9 Nucleophile Substitution: bei Aromaten ziemlich selten 92

Naturstoffe – Baupläne der Biomoleküle

1 Isomeriephänomene: die Vielfalt der Biomoleküle 93
1.1 Das Leben und die Stereochemie 93
1.2 Konstitution, Konfiguration, Konformation 94
1.3 Enantiomere und Diastereomere: C*-Isomerie 98
2 Proteine: Bausteine des Lebens 100
2.1 Bedeutung der Proteine 101
2.2 Aminosäuren: die Proteinbausteine 101
2.3 Die Peptidbindung: eine ganz besondere Bindung 102
2.4 Die Proteinstruktur: Helix, Faltblatt, Wollknäuel 104
2.5 Denaturierung: Strukturverlust – Funktionsverlust 108
2.6 Nachweisreaktionen für Proteine 108
2.7 Chromatografie – eine spezielle analytische Methode 108

3 Kohlenhydrate: Zucker, Stärke, Cellulose 111

3.1 Klassifizierung: mono-, di-, oligo- und poly- 111
3.2 Monosaccharide: Fischer-Projektionsformeln 112
3.3 Ringform der Monosaccharide: Haworth-Projektion 115
3.4 Konformationen der Ringmoleküle: Reeves-Formeln 118
3.5 Mutarotation, Glycosidbildung, Isomerisierung 119
3.6 Disaccharide: Kondensation, Hydrolyse und Nachweis 122
3.7 Polysaccharide: Cellulose, Amylose, Amylopektin 127

4 Fette: Speicher- und Strukturstoffe 130

4.1 Fett: Lipid und Glycerid 130
4.2 Bedeutung der Fette: Energiespeicher und Lösungsmittel 131
4.3 Chemischer Aufbau: Fette sind Tri-Acylglyceride 132
4.4 Reaktionen der Fette 136

5 Nukleinsäuren: das ABC des Lebens 138

5.1 Leben braucht Information 138
5.2 BausteinederNukleinsäuren:Phosphat,Zucker,Basen139
5.3 Nucleosid und Nucleotid 141
5.4 Die Primärstruktur: Polymere aus Nucleotiden 142
5.5 Das Gesetz der Basenpaarung: C mit G und A mit T 143
5.6 Die Sekundärstruktur: antiparallele Anordnung145
5.7 Die Superstruktur: DNA + Histone = Chromatin 145
5.8 Vom Gen zum Protein: Transkription und Translation 146
5.9 1-mal DNA, 3-mal RNA: die Palette der Nukleinsäuren 148
5.10 Replikation: semikonservative Reduplikation der DNA 149
5.11 Molekulare Krankheiten: schicksalhafte Biochemie 149

Kunststoffe, Farbstoffe und waschaktive Stoffe

1 Kunststoffe: Makromoleküle aus dem Labor 151

1.1 Prinzipien des Aufbaus und Eigenschaften 151
1.2 Klassifizierung: Bauprinzip und thermisches Verhalten 152
1.3 Polymerisation: Massenkunststoffe im Alltag 153
1.4 Polykondensation: Polyamide und Polyester 155
1.5 Polyaddition: Polyurethan-Schaumstoffe 158
1.6 Naturkautschuk: Polymerisation und Vulkanisation 159
1.7 Altkunststoffe: Wiederverwerten oder Verbrennen? 159

2 Farbstoffe machen unser Leben bunter 161
2.1 „Farben sind das Lächeln der Natur“ 161
2.2 Farbigkeit: Absorption und Emission von Licht161
2.3 Einteilung der Farbmittel: Farbstoffe und Pigmente 163
2.4 StrukturelleVoraussetzung der Farbigkeit: pushandpull164
2.5 FarbbestimmendeStrukturmerkmale:Bindungsausgleich 166
2.6 Farbstoffklassen: Klassifizierung nach Chromophoren 170
2.7 Farbstoffgruppen: Gruppierung nach Färbetechnik 171
2.8 Textilfarbstoffe und ihre Fasern 172
2.9 Küpenfärberei: Indigo als Redoxsystem 173
2.10 Azofarbstoffe: Diazotierung und Azokupplung 174

3 Tenside und Waschmittel: Seife & Co. 176

3.1 Tenside, Detergenzien, Surfactants, Syndets 176
3.2 Seife: Prototyp einer waschaktiven Substanz 176
3.3 Amphipathischer Bau: „Sowohl-als-Auch“ der Polarität 178
3.4 Seife gegen Schmutz: Was eine WAS können muss 179
3.5 Nachteile der Seifen:nicht mit allen Wassern gewaschen 180
3.6 Künstliche Tenside: Seifenersatz in vier Klassen 181
3.7 LAS und ABS dominieren in Waschmitteln 183
3.8 Waschmittelinhaltsstoffe: gemeinsam sind sie stark 186
3.9 Enthärter: von Soda über Phosphat zum Silikat 186
3.10 Bleichen und Aufhellen: Wie Wäsche wirklich weiß wird 188

Stichwortverzeichnis 189