Was ist eine funktionelle Gruppe?
Die chemischen Eigenschaften einer organischen Verbindung werden vor allem von ihrer funktionellen Gruppe bestimmt. Die Lektionen der App verwenden denselben Begriff. Verbindungen mit derselben Gruppe gehören zu einer Stoffklasse und zeigen ähnliche Eigenschaften.
| Gruppe | Stoffklasse | Beispiel | Eigenschaft |
|---|---|---|---|
| −OH Hydroxygruppe | Alkohol | Ethanol C2H5OH | Ethanol mischt sich gut mit Wasser |
| −COOH Carboxygruppe | Carbonsäure | Essigsäure CH3COOH | Sauer, bildet mit Basen Salze |
| −NH2 Aminogruppe | Amin | Methylamin CH3NH2 | Basisch |
| −Cl Halogen | Halogenalkan | Chlormethan CH3Cl | Statt Chlor können auch Fluor, Brom oder Iod stehen |
Bei gleicher Kette, aber anderer Gruppe ändert sich die Stoffklasse. Ethan C2H6 ist ein Alkan, Ethanol C2H5OH ein Alkohol und Essigsäure CH3COOH eine Carbonsäure. Alle drei haben 2 Kohlenstoffatome.
Ein Molekül kann zwei Gruppen haben. Eine Aminosäure enthält in einem Molekül sowohl eine −NH2-Gruppe als auch eine −COOH-Gruppe.
Wechsle die Gruppen in der App Nalukh chem
Dieser Simulator gehört zum Vollzugriff. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung nutzbar.
Wie benutzt du den Simulator?
Beim Öffnen des Simulators ist die Gruppe −OH ausgewählt.
- Das Bild zeigt zwei Kohlenstoffatome mit einem großen farbigen Kreis daran. Der farbige Kreis ist die funktionelle Gruppe.
- Wähle mit den vier Buttons unten −OH, −COOH, −NH2 oder −Cl.
- Die Stoffklasse der Verbindung erscheint in der obersten Zeile: Alkohol, Carbonsäure, Amin oder Halogenalkan. Carbonsäure ist der Name der Stoffklasse, der auch in Schulbüchern steht.
- Unter dem Bild erscheint ein Beispiel für diese Stoffklasse, etwa Ethanol C₂H₅OH.
Das Bild ist ein Schema, das jede Gruppe an derselben Kette zeigt. Es ist nicht die genaue Struktur des Beispielstoffs: Methylamin und Chlormethan haben ein Kohlenstoffatom.
Aufgaben für den Simulator
- Wähle jede Gruppe und finde sie in der Formel des Beispielstoffs. Antwort: Zum Beispiel das COOH am Ende von CH3COOH und das NH₂ in CH3NH2.
- Errate die Stoffklasse, bevor du auf einen Button drückst: C3H7OH, C2H5COOH, C2H5NH2, C2H5Cl. Prüfe dann mit den Gruppen-Buttons. Antwort: Alkohol, Carbonsäure, Amin, Halogenalkan.
- Welche der vier Gruppen ist sauer, welche basisch? Antwort: −COOH ist sauer, −NH2 ist basisch.
Häufige Fehler
- Glauben, dass ein Alkohol eine Base ist. Die −OH-Gruppe eines Alkohols ist kovalent an Kohlenstoff gebunden und spaltet sich nicht als Ion ab. Eine Base enthält dagegen OH−-Ionen.
- Glauben, dass jedes Wasserstoffatom sauer ist. Von den vier Wasserstoffatomen in der Formel der Essigsäure CH3COOH spaltet sich nur das in der −COOH-Gruppe als Ion ab.
