Kjemi

Lastet opp i kategorien Kjemi den 05.02.2012

Fra alkaner til andre stoffgrupper.
Organisk kjemi, består av karbonatomer, mangler 4 for å få fullt skal, hvert karbonatom har altså 4 bindinger rund seg. Binder seg med H, O og N og danner kjeder og ringer.

Sukker, fett, hormoner og arvestoffet DNA er eksempler på organiske stoffer.

CO, CO2 og H2CO3 er de viktigste molekylforbindelsene som ikke regnes som organiske slev om de inneholder C-atomer.

Funksjonell gruppe: Et atom eller en atomgruppe som gir en forbindelse karakteristiske egenskaper og reaksjonsmønster, kaller vi en funksjonell gruppe. Den utgjør det virksomme området i molekylet.

Stoffgruppe: Forbindelser som har den samme funksjonelle gruppen i molekylene, reagerer omtrent på samme måte, og hører til samme stoffgruppe

Alkaner – en stoffgruppe uten funksjonelle grupper.
Alkaner er hydrokarboner som bare har enkeltbindinger mellom C-atomene. De har ingen funksjonell gruppe og ikke noe spes område i molekylene, de er derfor lite reaktive. Først ved 400-500 Celsius reagerer alkaner med oksygen, og vann og energi frigis. Petroleumsprodukter består først og fremst av alkener, brukes som brensel.

Omdanning av alkaner ved elimasjon.
Spalte hydrogen. Dannes alkenmolekyler med to karbonatomer bundet sammen med en dobbeltbinding. Atomgruppen C = C er den funksjonelle gruppen og den nye stoffgruppen er alkener

CH3 – CH3   à  CH2 = CH2 + H2  (FRA ETAN TIL ETEN)

En reaksjon der et lite molekyl blir spaltet av fra et større molekyl, kalles en eliminasjonsreaksjon.

Omdanning av alkaner ved substitusjon.
Alkaner kan reagere med klorgass eller ved å belyse med ultrafiolett stråling (UV), slik at ett eller flere H-atomer i alkanmolekylene erstattes med Cl-atomer. I det nye stoffet er Cl atomet den funksjonelle gruppen i molekylene, og stoffet tilhører stoffgruppen klorerte alkaner.

CH3 – CH3 + Cl2 à CH3 – CH2Cl + HCl (FRA ETAN TIL KLORETAN)

En reaksjon der et atom eller en atomgruppe i et molekyl blir skiftet ut med et annet atom eller en annen atomgruppe, kalles substitasjonsreaksjon

 

Videre omdanning av funksjonelle grupper

Når det først er kommet et kloratom eller en dobbeltbinding i et molekyl, kan nye funksjonelle grupper lett føres på disse stedene. Vi kan la et klorert alkan reagere med ammoniakk, NH3. I denne reaksjonen blir Cl atomet i alkanmolekylet erstattet av en atomgruppe, – NH2 gruppen (aminogruppen, stoffgruppenavnet =aminer). Vi sier også i dette tilfellet at det skjer en substitusjonsreaksjon.

CH3-CH2Cl +HNH2 à CH3 – CH2NH2 + HCl (FRA KLORETAN TIL ETANAMIN)
(substitusjonsreaksjon)

Addisjonsreaksjon

Også en dobbeltbinding som er introdusert i et molekyl, utgjør et virksomt område. Et alken reagerer for eksempel med vann, og det dannes en alkohol. I reaksjonen vil -H og

-OH fra vannmolekylet binde seg til C-atomene på hver sin side av dobbeltbindingen. Vann adderes til alkenet.

- CH2 = CH2 +HOH à CH3 – CH2OH ( FRA ETEN OG VANN TIL ETANOL)

En reaksjon der to molekyler reagerer med hverandre og danner et nytt molekyl, kaller vi addisjonsreaksjon. Reaksjonen er den motsatte av en eliminasjonsreaksjon.
Oksidasjonsreaksjon

F.eks i vin står åpen og får reaksjon med oksygen reagerer etanol med oksygen til etanal og videre til eddikksyre. Når et molekyl av en organisk forbindelse avgir to hydrogenatomer eller tar opp ett oksygenatom, kaller vi det en oksidasjonsreaksjon

(oks -2H)                 (oks + O)

- CH3 – CH2OH     à         CH3-CHO  à CH3-COOH (FRA ETANAL TIL EDDIKSYRE)

Kondensasjonsreaksjon

Ved å la eddiksyre reagere med etanol får vi ester og vann. Det er de funksjonelle gruppene som reagerer. Ett lite molekyl (H2O) blir dermed avspaltet fra de to store molekylene som samtidig går sammen.

CH3 –COOH + HOCH2 –CH3 – COOCH2-CH3 + H2O (FRA EDDIKSYRE OG ETANOL TIL EN ESTER OG VANN)

En reaksjon der to molekyler reagerer med hverandre og avspalter ett mindre molekyl, kaller vi en kondensasjonsreakjson. Det lille molekylet som avspaltes er ofte vann.

 

Reaksjonstype Beskrivelse på mikronivå Eksempler
Eliminasjonsreaksjon Et lite molekyl blir avspaltet fra et større molekyl, slik at det dannes en umettet forbindelse CH3 –CH3 à

CH2 = CH2 + H2

= binding

Substitusjonsreaksjon Et atom eller en atomgruppe i et molekyl erstattes av et annet atom eller en annen atomgruppe CH3 – CH3 +Cl2 à

CH3 –CH2Cl + HCl

Addisjonsreaksjon Et lite molekyl binder seg til et større molekyl, og det dannes et nytt molekyl CH2 = CH2 + H2O à
CH3 – CH2OH
ikke = binding
Oksidasjonsreaksjon To hydrogenatomer blir fjernet fra et molekyl eller et oksygenatom tilføres molekylet CH3 – CH2OH à CH3-CHO à CH3 – COOH
Kondensasjonsreaksjon To molekyler knyttes sammen til et større molekyl, og det blir avspaltet et lite molekyl CH3 – COOH + CH3-CH2OH à CH3 –COO-CH2 –CH3 + H2O

 

Vi har i dag mye syntetiske stoffer, billigere og enklere enn å isolere disse fra naturen.

 

 

1.2 Navn på organiske forbindelser

 

C-atomer Forstavelse
1 met
2 Et
3 Prop
4 But
5 Pent
6 Heks
7 Hept
8 Okt
9 Non
10 Dek

1-3 vannløselig
4 lite
5 nei
6-10 helt uløselig

 

Funksjonelle grupper som oppgis med forstavelse i navnet:

Funksjonell gruppe stoffgruppe Eks på forbindelser
Br- Brom-  
F- Fluor-  
Cl- Klor-  
NO2- Nitro-  
 

Alkoksy-*

Alkoksy-*  

no