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Funktionelle Gruppen: Lernleitfaden

Kernideen

Eine funktionelle Gruppe ist eine kleine Anordnung von Atomen, die einem Molekül seine charakteristischen Reaktionen verleiht. Wer die Gruppen erkennt, weiß, zu welcher Stoffklasse eine Verbindung gehört und wie sie sich verhält.

  • Kohlenwasserstoffe: Alkane haben nur Einfachbindungen, Alkene enthalten C=C, Alkine enthalten C≡C, und Arene enthalten einen Benzolring.
  • Sauerstoffgruppen: Alkohol R–OH, Ether R–O–R′, Aldehyd R–CHO, Keton R–CO–R′, Carbonsäure R–COOH und Ester R–COO–R′.
  • Stickstoffgruppen: Amin R–NH₂, Amid R–CONH₂ und Nitril R–C≡N.
  • Halogengruppen: Halogenalkane R–X mit X = F, Cl, Br oder I.

Wichtige Gleichungen

  • C=C alkene
  • C≡C alkyne
  • –OH alcohol
  • C=O carbonyl
  • –COOH acid
  • –NH₂ amine

Durchgerechnetes Beispiel

Klassifiziere CH₃COOCH₂CH₃. Es hat ein C=O, verbunden mit einem Sauerstoff, der eine Alkylgruppe trägt, ist also ein Ester, Ethylethanoat. CH₃CH₂CHO hat ein C=O am Kettenende mit einem Wasserstoff, ist also ein Aldehyd (Propanal), während CH₃COCH₃ das C=O zwischen zwei Kohlenstoffatomen hat und ein Keton (Propanon) ist.

Häufige Fehler

  • Einen Ester als Carbonsäure bezeichnen, weil beide C=O und einen Sauerstoff enthalten. Eine Säure hat –OH an der Carbonylgruppe, ein Ester hat –OR.
  • Aldehyd und Keton verwechseln. In einem Aldehyd trägt das Carbonyl-C mindestens ein Wasserstoffatom und steht am Kettenende.
  • Einen Ether wie einen Alkohol behandeln. Ein Ether hat keine O–H-Bindung.

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