Organische Reaktionen: Übungen AFB I – Chemie Grundkurs

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Aufgabenblock — AFB I

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren — je eine zu jedem Unterkapitel, von der funktionellen Gruppe bis zum Benzolring.

Gruppen in der Äpfelsäure

AFB I

Äpfelsäure (2-Hydroxybutandisäure) gibt Äpfeln ihren sauren Geschmack. Geben Sie an, wie viele funktionelle Gruppen ein Molekül Äpfelsäure enthält (siehe Skelettformel).

Anzahl =

Funktionelle Gruppe: Jede Carboxygruppe \(\ce{-COOH}\) zählt als eine Gruppe (nicht als C=O plus –OH). Dazu kommt jede Hydroxygruppe \(\ce{-OH}\) an einem C-Atom, das keine C=O-Gruppe trägt.

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Zwei Carboxygruppen (an C-1 und C-4, Endung „-disäure“) und eine Hydroxygruppe an C-2 (Vorsilbe „Hydroxy-“). = 3 funktionelle Gruppen

Äpfelsäure — Skelettformel

Chlor in einem FCKW

AFB I

Trichlorfluormethan \(\ce{CCl3F}\) war als Treibgas in Spraydosen verbreitet, bis FCKW wegen der Zerstörung der Ozonschicht verboten wurden. Berechnen Sie die Masse an Chlor, die in \(275\,\mathrm{g}\) Trichlorfluormethan gebunden ist.

\(m(\ce{Cl})\) = g

Stoffmenge: Erst \(n(\ce{CCl3F})=m/M\) mit \(M(\ce{C})=12\), \(M(\ce{Cl})=35{,}5\), \(M(\ce{F})=19\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\); jedes Molekül enthält 3 Cl-Atome, also \(n(\ce{Cl})=3\cdot n(\ce{CCl3F})\).

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\(M(\ce{CCl3F})=12+3\cdot35{,}5+19=137{,}5\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\); \(n=\dfrac{275\,\mathrm{g}}{137{,}5\,\mathrm{g\,mol^{-1}}}=2{,}0\,\mathrm{mol}\); \(n(\ce{Cl})=6{,}0\,\mathrm{mol}\); \(m=6{,}0\,\mathrm{mol}\cdot35{,}5\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\) = 213 g

Wer bildet Wasserstoffbrücken?

AFB I

Gegeben sind Propan-1-ol, Methoxyethan \(\ce{CH3-O-CH2-CH3}\), Ethansäure, Methansäuremethylester \(\ce{HCOOCH3}\), Propanal und Ethan-1,2-diol \(\ce{HO-CH2-CH2-OH}\). Geben Sie an, wie viele dieser Stoffe Wasserstoffbrücken zwischen ihren eigenen Molekülen ausbilden.

Anzahl =

Wasserstoffbrücke: Nötig ist ein H-Atom an einem O-Atom (O–H-Gruppe). Ether, Ester und Alkanale haben O-Atome, aber kein H am Sauerstoff.

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O–H-Gruppen besitzen Propan-1-ol, Ethansäure (Carboxygruppe) und Ethan-1,2-diol (zwei Hydroxygruppen). Methoxyethan (Ether), Methansäuremethylester (Ester) und Propanal nicht. = 3 Stoffe