Reaktionswege zur Herstellung von Stoffen in der organischen Chemie
Die organische Chemie geht auf den Chemiker Friedrich Wöhler zurück, der es als erster geschafft hatte aus anorganischen Substanzen die "belebte" Substanz Harnstoff herzustellen.
Vor Wöhlers wichtigen Experimenten herrschte der Glaube vor, dass organische Substanzen nur durch Lebewesen erzeugt werden können. Daher auch die namentliche Kennzeichnung "organisch", also "der belebten Welt angehörend". Alle in der Chemie im Zusammenhang mit organischer Chemie stehenden Verbindungen sind Kohlenstoffverbindungen.
Kohlenstoffchemie
Merke
Die Kohlenstoffchemie beschäftigt sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und dem Reaktionsverhalten des Kohlenstoffes, sowie dessen Verbindungen. Ein Synonym für die Kohlenstoffchemie ist auch allgemein die organische Chemie oder Organik.
Kohlenstoff wird mit dem chemischen Zeichen C (für lateinisch Carboneum, Holzkohle) beschrieben.
Es gehört zu der Gruppe der Nichtmetalle und befindet sich in der 6. Hauptgruppe, besitzt somit 6 Außenelektronen, wobei 4 der Außenelektronen Bindungen eingehen.
Je nach Zustand im Bezug auf die räumliche Anordnung ist es schwarz, farblos oder gelbbraun. Die Atommasse beträgt ungefähr 12,011 u und ist der typische Bezugspunkt für den Stoffmengenbegriff des Mols. Das Kohlenstoffatom findet man immer als Gemisch aus verschiedenen Isotopformen (12C, 13C, 14C).
Kohlenstoff zeigt eine Sonderstellung im Periodensystem
Es weist eine gewisse Form der Sonderstellung im Periodensystem auf, und kennzeichnet sich besonders durch folgende Eigenschaften:
- Es steht in der Mitte der 2. Periode des Periodensystems.
- Es besitzt die geringste Tendenz zur Bildung von Ionen.
- Es besitzt die größte Tendenz zur Ausbildung kovalenter Bindungen.
- Es ist vierbindig (maximale Wertigkeit), kann mit 4 anderen Atomen kovalente Bindungen ausbilden bevorzugte Bindungspartner sind andere C-Atome und H-Atome.
- Bildung von Strukturen: Ketten, Ringe, Netze, Gitter
- Es bildet Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen aus: C-C, C-H, C-N, C-O, C-F, C-S, ... C=C, C=N, C=O, C=S, ... C≡C, C≡N, …
Merke
Verbindungen aus Kohlenstoff mit anderen Elementen bezeichnet man als organische Verbindungen.
Organische Verbindungen weisen eine große Strukturvielfalt auf und sind durch ihr C-C-, C-H- sowie meistens C-Nichtmetall-Bindungen sehr stabil (hohe Bindungsenergie). In einer chemischen Reaktion sind sie zumeist träge und oxidationsbeständig, oder auch allgemein kinetisch stabil.
Merke
Organische Chemie ist extrem vielfältig aber immer auf Kohlenstoffverbindungen basierend.
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