Dagmar Organic
Organische Chemie UKE
Organische Chemie UKE
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Lernkarten
Konstitution
- Konstitution: Moleküle haben bei identischer Summenformel eine unterschiedliche Strukturformel
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Moleküle werden Struktur- oder Konstitutionsisomere genannt. Unterscheidung zwischen unverzweigter (normal) Form (präfix normal / n-) und verzweigter Form (präfix iso / i-)
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Durch strukt. Unterschied ergeben sich unterschiedliche chem. und phys. Eigenschaften
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Erst ab vier C-Atomen möglich (danach überproportionaler Anstieg der Konsitutionsisomer-Möglichkeiten)
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Aus kleinerer Oberfläche resultiert bei Alkanen in verzweigter Form niedriegere Siedetemp.
Konformation
- Durch C-C-Einfachbindungen (Sigma-Bindung) bedingte, unterschiedliche räumliche Anordnung der Atome
- Winkel zwischen verdrehten Molekülen (s. Bild links): Diederwinkel
- Sesselkonformation stabiler durch gestaffelte Anordnung der Atome. H-Atome zeigen: außen/hoch, außen/runter, außen/hoch, usw. ...
- Wannenkonformation energetisch ungünstiger, da vier C-Atome in einer Ebene
Aldehyde
- Vorsilbe: Formyl- / Oxo-
- Endung: -carbaldehyd / -al
- Beispiel: Formaldehyd
Entsteht durch Oxidation eines primären Alkohols unter Abscheidung von Wasser (AL(kohol) DE(weg) HYD(Wasserstoff = Alkohol ohne Wasserstoff)) : D.h. z.b. Sauerstoff bindet mit H des Alkohols, dadurch wird H3C-OH zu H2C=O + H2O
Induktiver Effekt
Ladungsveränderner Effekt, der durch funktionelle Gruppen entlang einder Kohlenwasserstoffverbindung auftritt (I+ tritt auf, wenn geringere EN als C oder überschüssige neg. Ladung / I- vice versa).
I- steigerte Säurecharakter (H+ wird durch positivere Ladung von C leichter abgegeben)
I- destabilisiert
Ermöglicht Angriff durch polare Moleküle
Induktiver Effekt
Ladungsveränderner Effekt, der durch funktionelle Gruppen entlang einder Kohlenwasserstoffverbindung auftritt (I+ tritt auf, wenn geringere EN als C oder überschüssige neg. Ladung / I- vice versa).
I- steigerte Säurecharakter (H+ wird durch positivere Ladung von C leichter abgegeben)
I- destabilisiert
Ermöglicht Angriff durch polare Moleküle
Quantenzahlen
- Hauptquantenzahl n - Beschreibt Schale (K=1, L=2, ...)
- Nebenquantenzahl l - Beschreibt Orbital (n-1, 0=s, 1=p, 2=d, ...)
- Magnetquantenzahl m - Beschreibt Orientierung des Orbitals (+l, ..., 0, ..., -l)
- Spinquantenzahl - Beschreibt Spin (+1/2 - -1/2)
Pauli-Prinzip = Kein Elektron gleicht einem anderen in allen Quantenzahlen
Hund'sche-Regel = Energetisch gleiche Orbitale werden zunächst mit einem Elektron gefüllt
Regeln im Periodensystem
- Geordnet nach Kernladungszahl
- Hauptgruppenelemente haben ähnliche Elek-Konfigurationen und Eigenschaften (Bedingt durch Valenzelektronen)
- Wagerechete Reihen = Perioden (entsprechen Hauptquantenzahlen / Schalen)
- Elemente, bei denen d-Orbitale zuletzte aufgefüllt werden = Nebengruppenelemente
- Atomradius nimmt von links nach rechts AB! (Stärkere elek-stat. Interaktion)
- Atomradius nimmt von oben nach unten ZU! (Hinzukommen der Schalen)
- Elektronenaffinität (Affinität, ein freies Elektron unter Bildung eines Anions in tiefste freie Schale einzubauen) (nimmt von oben rechts nach unten links AB)
- Elektronegativität (Maß für Verteilung der Elektronen in Kovalenterbindung) (nimmt von oben rechts nach unten links AB)
- Ionisierungsenergie (nimmt von rechts oben nach unten links AB) (Bedingt durch Radius und Bestreben der Edelgaskonfig. Ionisierungsenergie steigt von Elektron zu Elektron)
- Metallischercharakter (nimmt von oben rechts nach unten links ZU)
Wichtige Elemente im Menschen
- Sauerstoff
- Kohlenstoff
- Wasserstoff
- Stickstoff
- Calcium
- Phosphor
- Schwefel
- Kalium
- Natrium
- Chlor
- Magnesium
Ionenbindung
- Bilden im festen Zustand Kristall (nicht leitfähig)
- Gelöst gute Leitfähigkeit + Entstehung einer Hydrathülle
- Anionen-Radius nimmt zu
- Kationen-Radius nimmt ab
- Gitterenergie (Freiwerdende Energie bei kristallisierung von Ionen aus unendl. Abstand)
Berechnung des pH/pOH-Wertes
Starke Säure/Base:
pH = -log cHA pOH = -log cB pH+pOH=14
Schwache Säure / Base:
pH = 0,5(pKs - lg cHA) pH = 14 - 0,5(pKb - log cB)
Ampholyt
pH = (pKs1 + pKs2)/2
Puffer
pH = pKs + lg (nA- / nHA)
Puffer ideal wenn pH=pKs
Je höher die Konzentration, desto höher die Kapazität (Kapazität definiert als Menge einer Säure/Base um pH um +-1 zu ändern)
Puffer im Blut
- Kohlensäure/Hydrogencarbonat (H2CO3 / HCO3-)
pKs = 6.1 wichtigster Puffer (53%) - Dihydrogenphosphat/Hydrogenphosphat (H2PO4- / HPO4-2) (5%)
pKs = 6.8 - Protein/Proteinanion (7%)
pKs = 8.25 - Hämoglobinpuffer (35%)
Wichtig für Enzymfunktionalität
Blut-pH bei ca. 7.4