Grundregeln der Orbitaltheorie

Grundlagen der Kohlenstoffchemie

Pauli-Prinzip: Es können keine Elektronen miteinander in einem Orbital verpaart werden, wenn sie in allen 4 Quantenzahlen übereinstimmen, zumindest im Spin müssen sie sich unterscheiden.

Hundt-Regel: Alle Orbitale werden zunächst mit Elektronen des gleichen Spins besetzt, dann mit antiparallelem Spin. Ist ein Orbital aus dem Orbitalsatz: s, p, d, f voll, halb oder gar nicht besetzt, ist dieses stabil.

Atomorbitale: Orbitale im einzelnen Atom, wenn gleiche Entartung = energetisch gleich

Orbitalüberlappung: Überlappungen von Orbitalen liegen bei Bindungen zwischen Atomen vor und bilden Molekülorbitale.

Molekülorbitale: Überlappte Orbitale zwischen den Atomen in Molekülen

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Organische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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Grundlagen der Kohlenstoffchemie
- Einleitung zu Grundlagen der Kohlenstoffchemie
- Orbitalmodell
- Überblick und Formen der Orbitale
- Grundregeln der Orbitaltheorie
- Verteilung der Elektronen auf die Atome im Grundzustand
- Hybridisierung
- Hybridorbitale
- Übersicht über die Bindungstypen
Nomenklatur nach IUPAC
- Einleitung zu Nomenklatur nach IUPAC
Labormethoden
- Einleitung zu Labormethoden
- Vorbeugendes Gefahrstoffrecht
Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
- Einleitung zu Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
- Alkane
- Typen von Kohlenstoffatomen
- Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
- Cycloalkane
- Alkene
- Sonderfall Doppelbindung
- Isomerisierung zu Cycloalkanen
- Typische Reaktionen: Elektrophile Addition
- Halogenalkane
- Eliminierungsreaktion E
- Polyene
- Alkine
- Alkohole
  - Einleitung zu Alkohole
  - Mehrwertige Alkohole
  - Eigenschaften der Alkanole
  - Kohlenstoff-Partner-Konstellationen
  - Bildung von Alkanolen durch eine nucleophile Substitution
  - Oxidationszahlen
  - Partielle Oxidation von Alkoholen
  - Andere typische Reaktionen der Alkohole:SN1&SN2
- Ether
  - Einleitung zu Ether
  - Synthese von Ethern
- Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
  - Einleitung zu Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
  - Aldehyde
    - Einleitung zu Aldehyde
    - Nachweisreaktion der Aldehyde
    - Wichtige Aldehyde
  - Ketone
  - Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
    - Einleitung zu Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
    - Keto-Enol-Tautomerie
    - Hydratisierung
    - Halbacetalbildung
    - Acetalbildung
    - Aldolbildung
- Carbonsäuren
  - Einleitung zu Carbonsäuren
  - Monoalkansäuren
  - Mehrwertige Carbonsäuren
  - Carbonsäurederivate
    - Einleitung zu Carbonsäurederivate
    - Hydroxycarbonsäuren
    - Aminosäuren
    - Halogenalkansäuren
- Ester: Bildung und Spaltung
  - Einleitung zu Ester: Bildung und Spaltung
  - Verseifung
Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
- Einleitung zu Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
- Das aromatische System
- Benzol: Eigenschaften und aromatische Struktur
  - Einleitung zu Benzol: Eigenschaften und aromatische Struktur
  - Derivate des Benzols
- Mesomerie = mesomere Grenzstrukturen
- Typische aromatische Reaktionen
  - Einleitung zu Typische aromatische Reaktionen
  - Elektrophile aromatische Substitution
  - Übersicht der Arten der elektrophilen aromatische Substitution
  - Zweitsubstitution
  - Dirigierender Effekt
- Acidität: Anilin und Phenol im Vergleich mit Aliphaten
Reaktionstypen in der organischen Chemie
- Einleitung zu Reaktionstypen in der organischen Chemie
- Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten
Isomerie
- Einleitung zu Isomerie
- Stereochemie
- Zentrale Begriffe der Isomerie
- Darstellungsformen
- Achirale Meso-Verbindungen
- EPA-Modell
Farbstoffe und Farbigkeit
- Einleitung zu Farbstoffe und Farbigkeit
- Licht
- Farbwahrnehmung
- Farbmischung
- Farbstoffe
  - Einleitung zu Farbstoffe
  - Chromophore
  - Auxochrome
  - Cyanin-Farbstoffe
  - Azofarbstoffe
    - Einleitung zu Azofarbstoffe
    - Generelle Synthese von Azofarbstoffen
    - Erzeugung von Anilingelb
    - Azofarbstoffe als Indikatoren
  - Triphenylmethanfarbstoffe
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    - Synthese der Triphenylmethanfarbstoffe am Beispiel des Phenolphthaleins
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- Einleitung zu Makromoleküle
- Kunststoffe
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  - Einteilung der Kunststoffe
    - Einleitung zu Einteilung der Kunststoffe
    - Thermoplaste
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    - Radikalische Polymerisation
    - Anionische Polymerisation
    - Kationische Polymerisation
    - Polykondensation
    - Polyaddition
  - Einige wichtige Kunststoffe
    - Einleitung zu Einige wichtige Kunststoffe
    - Silikone
    - Kohlenstofffasern
    - Polyethylen
    - Polyvinylchlorid
  - Recycling von Kunststoffen
Naturstoffchemie
- Einleitung zu Naturstoffchemie
- Nachweisreaktionen
- Elementaranalyse
- Fette
  - Einleitung zu Fette
  - Gewinnung
  - Unterteilung
  - Essentielle Fettsäuren
  - Eigenschaften
  - Reaktionen von Fetten
  - Bedeutung von Fetten im Organismus
  - Fetthärtung
  - Biodiesel
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  - Tenside
    - Einleitung zu Tenside
    - Grenzflächenaktivität
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- Kohlenhydrate
  - Einleitung zu Kohlenhydrate
  - Unterteilung der Kohlenhydrate und ihre Projektionen
  - Stichpunkte zur Stereochemie der Kohlenhydrate
  - Nachweisreaktionen für Kohlenhydrate
- Eiweiße
  - Einleitung zu Eiweiße
  - Aminosäuren = Grundbaustein der Proteine
    - Einleitung zu Aminosäuren = Grundbaustein der Proteine
    - Unterteilung der Aminosäuren
    - Essenzielle Aminosäuren
    - Säure-Base-Verhalten
    - Säure-Base-Titration der Aminosäuren
    - Funktionen der Aminosäuren im Körper
    - Nachweise
    - Strukturebenen der Proteinfaltung
- Nukleinsäuren
  - Einleitung zu Nukleinsäuren
  - Nukleinsäuren: DNA
  - Nukleinsäuren: RNA