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Organische Moleküle

Warum ausgerechnet Kohlenstoff

Organische Chemie ist die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Der Name ist historisch, denn man dachte, solche Stoffe kämen nur aus Lebewesen. Heute zählt allein das Kohlenstoffgerüst.

Kohlenstoff hat 4 Valenzelektronen und bildet daher immer genau vier kovalente Bindungen. Entscheidend ist aber etwas anderes: Er verbindet sich mit sich selbst, zu Ketten, Ringen und Verzweigungen beliebiger Größe. Diese Eigenschaft heißt Catenation und ist der Grund für die schiere Vielfalt organischer Moleküle.

Kohlenstoff mit vier Bindungen in Kette, Ring und Verzweigung sowie gerade und geknickte Fettsäureketten
Kohlenstoff mit vier Bindungen in Kette, Ring und Verzweigung sowie gerade und geknickte Fettsäureketten. Deshalb sind tierische Fette fest und pflanzliche Öle flüssig – es ist reine Geometrie.

Einfachbindungen sind frei drehbar, Doppelbindungen nicht. Diese Starrheit ist biologisch entscheidend: Eine cis-Doppelbindung knickt eine Fettsäurekette, und genau deshalb sind pflanzliche Öle flüssig und tierische Fette fest.

Reine Kohlenwasserstoffe sind unpolar und hydrophob, weil C–H-Bindungen kaum polar sind. Erst funktionelle Gruppen mit Sauerstoff, Stickstoff oder Phosphor machen ein Molekül polar, reaktiv und wasserlöslich.

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Das steht außerdem in diesem Kapitel

  1. Hybridisierung: woher die vier Bindungen kommen
  2. Wie man organische Moleküle aufschreibt
  3. Die funktionellen Gruppen
  4. Alkane, Alkene, Alkine
  5. Nomenklatur: wie die Namen entstehen
  6. Die drei Reaktionstypen
  7. Alkohole
  8. Aldehyde und Ketone
  9. Die Oxidationsreihe im Überblick
  10. Carbonsäuren und Ester
  11. Aromaten und Benzol
  12. Die Biomoleküle im Überblick
  13. Kohlenhydrate
  14. Proteine
  15. Fette
  16. Isomerie
  17. Fischer-Projektion, D und L
  18. Mesomerie
  19. Das solltest du sicher können