38
Indhold Reaktionsskema................................................... 3 Atom............................................................. 3 Det periodiske system............................................ 5 Densitet......................................................... 5 Stofmængde....................................................... 5 Idealgasloven.................................................... 6 Navngivning...................................................... 7 Elektronegativitet............................................... 7 Molekyler........................................................ 8 Organisk kemi.................................................... 8 Oversigt......................................................... 9 Alkaner.......................................................... 9 Alkener......................................................... 10 Alkyner......................................................... 11 Alicycliske carbonhydrider......................................11 Homogene og heterogene blandinger...............................12 Procent og ppm.................................................. 12 Stofmængdekoncentration.........................................13 Formelle........................................................ 13 Aktuelle........................................................ 13 Mættet og umættet............................................... 14 Titreranalyse................................................... 14 Syre-basereaktioner............................................. 14 Syrer........................................................... 14 Baser........................................................... 15 pH.............................................................. 16 Redoxreaktion................................................... 17 Spændingsrækken................................................. 17 Korrosion....................................................... 18 Oxidationstal................................................... 18 Reaktionshastighed.............................................. 18 Temperatur...................................................... 19

Kemi C-B noter

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Kemi C-B noter

IndholdReaktionsskema....................................................................................................................................3

Atom.....................................................................................................................................................3

Det periodiske system..........................................................................................................................5

Densitet.................................................................................................................................................5

Stofmængde..........................................................................................................................................5

Idealgasloven........................................................................................................................................6

Navngivning.........................................................................................................................................7

Elektronegativitet.................................................................................................................................7

Molekyler.............................................................................................................................................8

Organisk kemi......................................................................................................................................8

Oversigt................................................................................................................................................9

Alkaner.................................................................................................................................................9

Alkener...............................................................................................................................................10

Alkyner...............................................................................................................................................11

Alicycliske carbonhydrider................................................................................................................11

Homogene og heterogene blandinger.................................................................................................12

Procent og ppm...................................................................................................................................12

Stofmængdekoncentration..................................................................................................................13

Formelle..............................................................................................................................................13

Aktuelle..............................................................................................................................................13

Mættet og umættet..............................................................................................................................14

Titreranalyse.......................................................................................................................................14

Syre-basereaktioner............................................................................................................................14

Syrer...................................................................................................................................................14

Baser...................................................................................................................................................15

pH.......................................................................................................................................................16

Redoxreaktion....................................................................................................................................17

Spændingsrækken...............................................................................................................................17

Korrosion............................................................................................................................................18

Oxidationstal......................................................................................................................................18

Reaktionshastighed.............................................................................................................................18

Temperatur..........................................................................................................................................19

Katalysator..........................................................................................................................................19

Heterogene reaktioner........................................................................................................................19

Reaktionsmekanisme..........................................................................................................................19

Ligevægt.............................................................................................................................................20

Page 2: Kemi C-B noter

Le Chateliers princip..........................................................................................................................21

Volumenændringer.............................................................................................................................21

Temperaturændringer.........................................................................................................................22

Polaritet..............................................................................................................................................22

Dipol-dipolbindinger..........................................................................................................................22

London-bindinger...............................................................................................................................23

Hydrogenbindinger.............................................................................................................................23

Hydrofile og hydrofobe grupper.........................................................................................................23

Reaktionstyper....................................................................................................................................23

Substitution.........................................................................................................................................23

Addition..............................................................................................................................................24

Elimination.........................................................................................................................................24

Halogener...........................................................................................................................................24

Polymerisation....................................................................................................................................24

Hydroxyforbindelser..........................................................................................................................25

Phenoler..............................................................................................................................................25

Alkohol...............................................................................................................................................25

Oxidation af alkoholer........................................................................................................................26

Ether...................................................................................................................................................27

Ester....................................................................................................................................................27

Aminer................................................................................................................................................27

Amider................................................................................................................................................28

Funktionelle grupper..........................................................................................................................28

Isomeri................................................................................................................................................28

Page 3: Kemi C-B noter

Reaktionsskema

I et reaktionsskema skal der være lige mange atomer på begge sider af reaktionspilen for at det er afstemt.

CH4 + O2 → CO2 + H2O (er ikke afstemt)

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (er afstemt)

Man afstemmer her hydrogenatomerne først da oxygen indgår i begge stoffer i højre side.

Stofferne på venstre side af reaktionspilen kaldes reaktanter, hvorimod stofferne på højre side af reaktionspilen kaldes produkter.

Når man skriver et reaktionsskema starter man med at skrive de korrekte kemiske formler op og derefter afstemme reaktionsskemaet ved at sætte koefficienter foran formlerne – man må ikke ændre H2O til H3O eller lign.

Hvis der er ioner i reaktionsskemaet skal man også afstemme stoffernes elektriske ladning, så den er lige stor på begge sider af lighedstegnet.

Atom

Ordet Atom kommer frå græsk (atomos) og betyder udelelig. Man fandt dog ud af, i 1800-tallet, at det dog er muligt at trække negativt ladede partikler (elektroner) ud af metaller ved at anvende en stor spændingsforskel (ved brug af et katoderør).

Et atoms kerne er omkring 100.000 mindre end atomets radius, som i sig selv er ufattelig lille.Atomer består af en kerne udgjort af positivt elektrisk ladede protoner og neutroner (som ingen ladning har) med negativt elektrisk ladede elektroner, der flyver rundt om kernen.Protonens ladning skrives +e og elektroners ladning skrives -e, e er den elektriske elementarladning og er den mindste ladning man kender.Normalt skrives protoners ladning er +1 og elektroners ladning er -1. Et atom indeholder lige mange protoner og elektroner og er derfor elektrisk neutralt (antal protoner = antal elektroner).Protoner, neutroner og elektroner kaldes elementarpartikler og hvor protoner og neutroner har en masse tæt på 1u, mens elektroner har en ubetydelig masse hvis man sammenligner dem.

Antallet af protoner/elektroner kaldes atomets nummer (betegnes Z) og fortæller hvilket grundstof der er tale om (Nr 1 er Hydrogen, Nr 2 er Helium osv.)Oprindeligt troede man at et grundstof bestod af ens atomer, men man ved nu at antallet af neutroner kan variere, som eksempel findes der 2 isotoper af lithium (grundstof nr 3), 6Li og 7Li, tallet under (6 og 7 tallet) er atom nummeret i dette tilfælde 3. tallet foroven kaldes nukleontallet og er antallet af protoner og neutroner lagt sammen.

A (nukleontal) = Z (antal protoner) + N (antal neutroner)

Page 4: Kemi C-B noter

Eftersom neutroner og protoner har en masse på ca. 1u og elektronernes masse ingen betydning har, er 7Li's masse på ca. 7u og 6Li's masse på ca. 6u.Nukleontallet kaldes også atomets massetal.

Atomers masse måles i enheden u:

1u = 1/12 af 12C-atomets masse

Derfor har 12C atomet en masse på 12uMen da der også findes to andre isotoper (den ene har ingen betydning, da der findes så lidt af den) af Carbon må man tage deres masse med for at beregne Carbons masse. Den udregnede gennemsnitsmasse for carbon (12,011u) kaldes carbons atommasse.

Atomernes elektronsystem er et system fremsat af Niels Bohr og går ud på at elektronerne fordeler sig i skaller omkring atomets kerne. Denne opbygning af elektronsystemet bestemmer grundstoffernes kemiske egenskaber, det er især antallet af elektroner i den yderste skal der har indflydelse.Ædelgasserne har et meget stabilt elektronsystem hvilket medfører af de har svært ved at lave kemiske forbindelser.I hver skal kan der maksimalt være 2*n2 elektroner, hvor n er nummer skal. I skal 1 kan der være 2 * 12 = 2 elektroner, i skal 2 kan der være 2 * 22 = 8 elektroner osv.Skallerne har et bogstav som navn og starter fra K og fortsætter alfabetisk frem, skal 1 hedder K, skal 2 hedder L osv.Elektronerne fordeler sig i skallerne så atomets energi bliver så lav som muligt.Skallerne fyldes ikke bare op fra en ende af – dette skyldes at skallerne (undtagen 1 skal) er delt op i underskaller og frastødningen mellem elektronerne komplicerer forholdende yderligere.

Grundstof 1 og 2 fylder første skal Eksempel: He 2derefter fyldes anden skal af grundstof 3-10 Eksempel: Ne 2,8Så fyldes tredje skal op til 8 Eksempel: Ar 2,8,8fjerde skal fyldes til 2 Eksempel: Ca 2,8,8,2tredje skal fyldes til 18 Eksempel: Zn 2,8,18,2Fjerde skal fyldes til 8 Eksempel: Kr 2,8,18,8Femte skal fyldes til 2 Eksempel: Sr 2,8,18,8,2Og derefter begynder systemet at være lidt uregelmæssigt:Zr 2,8,18,10,2 → Nb 2,8,18,12,1 → Mo 2,8,18,13,1 → Tc 2,8,18,13,2 → Ru 2,8,18,15,1 …............. Pd 2,8,18,18,0Femte skal fyldes til 8 Eksempel: Xe 2,8,18,18,8Sjette skal fyldes til 2 Eksempel: Ba 2,8,18,18,8,2Femte skal fyldes til 9uregelmæssig: La 2,8,18,18,9,2 → Ce 2,8,18,20,8,2fjerde skal fyldes til 32 Eksempel: Yb 2,8,18,32,8,2Femte skal fyldes til 18uregelmæssigt: Ir 2,8,18,32,15,2 → 2,8,18,32,17,1Sjette skal fyldes til 8Syvende skal fyldes til 2Sjette skal fyldes til 10Femte skal fyldes til 32 (med uregelmæssigheder)

For grundstofferne i hovedgrupperne gælder det at deres hovedgruppe nummer er lig deres elektroner i yderste skal.

Page 5: Kemi C-B noter

Periodenummer angiver nummeret på den yderste skal i det neutrale atom.

De andre hovedgruppe grundstoffer danner som regel bindinger på en sådan måde at de svare til ædelgasser. Den regel kaldes oktetreglen eller ædelgasreglen.

Det periodiske system

I det periodiske system er grundstofferne opstillet i rækkefølge efter voksende atomnummer (Hydrogen er Nr 1, Helium er Nr 2 osv.)De vandrette rækker kaldes perioder og er så lange at alle grundstoffer der minder om hinanden står under hinanden.De lodrette søjler kaldes grupper og grundstoffer i samme gruppe minder om hinanden.De lange grupper kaldes hovedgrupper og de korte kaldes undergrupper.Alle hovedgrupperne markeres med romertal, mens undergrupperne markeres med et romertal efterfulgt af et a.Alle stofferne i 1. hovedgruppe (med undtagelse af hydrogen) kaldes alkalimetallerne.Alle stofferne i 7. hovegruppe kaldes halogener (saltdannere).Alle stofferne i 8. hovedgruppe kaldes de ædle gasser (de er alle gasser og kaldes ædle fordi de er meget reaktionstræge) De nederste to rækker kaldes henholdsvis lanthanoider og actinoider og de skal placeres i forlængelse af henholdsvis lanthan og actinium. De minder meget om disse to grundstoffer og er trukket ud af systemet for at gøre det smallere og mere overskueligt.Alle grundstoffer med atomnummer over 83 er radioaktiveMan kan lave nye grundstoffer ved at skyde en let atomkerne ind i en tung atomkerne.I det periodiske system er en trappe tegnet. Til venstre for trappen er der metaller til højre for er der ikke-metaller. Stofferne ved overgangen mellem metaller og ikke-metaller kaldes halvmetaller som både har metal og ikke-metal egenskaber.Metaller har en elektrisk ledningsevne og metalglans, der er også kemiske forskelle mellem metaller og ikke-metaller. Metaller har få elektroner i yderste skal og desuden har metalioner tilbøjelighed til at afgive elektroner, mens ikke-metallerne har mange elektroner i yderste skal og har en tendens til at optage elektroner.

Densitet

Masse har oftest masseenheden g (gram) og betegnes med symbolet m.Volumen har oftest volumenenheden L (liter) eller mL (milliliter) (1 mL = 1 cm3) og betegnes med symbolet V.Det konstante forhold mellem V og m kaldes et stofs densitet og betegnes med symbolet ρ.

m gρ = ------ = -----

V cm3

Densitet kaldes også massefylde eller vægtfylde.

Page 6: Kemi C-B noter

Stofmængde

Stofmængde angives i [mol] og betegnes med bogstavet n og 1 mol indeholder 6,02 * 1023 formelenheder (antal molekyler) uanset hvilket stof der er tale om.

Der er et propertionelt forhold mellem stofmængde og masse, dette forhold kaldes stoffets molare masse og betegnes M:

mM = ------ eller m = n * M

n| Hvis et stof har formelmassen Xu, har 1mol af stoffet massen Xg, og stoffets molare masse er || Xg/mol |det betyder at f. eks. H2O har den molare masse 18,02g/mol fordi formelmassen er 18,02u.

Det tales om ækvivalente mængder når reaktanterne 'går op' mængdemæssigt så der kun er produkt tilbage efter reaktionen.F. eks.

2H2 + O2 → 2H2Ofør: 6mol 3molefter: 6mol

Her er mængderne ækvivalente det hele bliver omdannet H2 i forholdet 2:2 og O2 i forholdet 1:2.

2H2 + O2 → 2H2Ofør: 4mol 10molefter: 8mol 4mol

Her er mængderne ikke ækvivalente der er et overskud af O2 og da H2 bliver omdannet i forholdet 2:2 og O2 i forholdet 1:2 bliver der 8 mol O2 tilovers.

Idealgasloven

Idealgasloven angiver sammenhængen mellem en indespærret gasmængdes tryk, volumen, stofmængde og absolutte temperatur:

→ p * V = n * R * T ←

Her er:p = F/a | tryk |har enheden Pa = N/m2 eller bar = 105 Pa eller atm = 1,01325barV=L | volumen |har enheden mL = cm3 eller L=mL*1000n = m/M | stofmængde |har enheden molR = 0,0831 (L * bar) / (mol * K) | gaskonstantenT=C-273,15 | Temperatur |har enheden Kelvin

Tryk registreres som molekyler der støder mod beholdervæggen og da temperatur øger molekylers hastighed bliver trykket øget når temperaturen øges.

Page 7: Kemi C-B noter

Navngivning

Ved en kemisk forbindelse mellem 2 ikke-metaller skrives de to grundstoffer i denne rækkefølge:

B Si C As P N H Te Se S At I Br Cl O F

H står før O derfor skrives vand: H2O og ikke OH2.Grundstoffernes navne nævnes derefter i rækkefølge med talforstavelser afhængig af hvor mange af stoffet der er:1. mono-2. di-3. tri-4. tetra-5. penta-6. hexa-7. hepta-8. octa-9. nona-10. deca-

og det sidste grundstof tildeles endelsen -id.

så H2O navngives dihydrogenoxidnormalt skrives mono- forstavelsen ikke men den skrives ved CO = carbonmonoxid.

Når ikke-metaller er bunde sammen er det i en kovalent binding.En kovalent binding er en sammensbinding af to atomer med et fælles elektronpar kan vises med elektronprikformel. Og skrives normalt med en streg f. eks. H – H (det er en stregformel)

En kovalent binding hvor hvert atom 'ejer' lige meget af det fælles elektronpar kaldes en ren kovalent binding.Kovalente bindinger findes også hvor elektronparet ikke er ligeligt fordelt, det kaldes en polær kovalent binding f. eks. H – Cl hvor Cl trækker mere i elektronparret end H. elektronparret er stadig fælles de har altså ikke dannet ioner (H+ og Cl-) når man skal angive poler bruges δ- og δ+.

Elektronegativitet

elektronegativitet angiver atomers evne til at tiltrække elektroner (eksemplet ovenfor med H og Cl – her har Cl en større elektronegativitet end H og danner dermed en polær kovalent binding).Elektronegativitetsforskellen mellem 2 atomer angiver hvor polær bindingen mellem de 2 atomer er.

Hvis forskellen på elektronegativiteten mellem de to stoffer er:mindre end 0,5 er det en ren kovalent bindingmellem 0,5 og 1,6 er det en polær kovalent bindingmellem 1,6 og 2,0 for ikke-metaller er det en kovalent bindingmellem 1,6 og 2,0 hvor et metal indgår er det en ionbindingmere end 2,0 er det en ionbinding

Page 8: Kemi C-B noter

Ved en ionbinding er elektronegativitetsforskellen så stor at atomerne ikke kan være bundet til det samme elektronpar.

Molekyler

Stoffer i fast form består af et molekylgitter, molekylerne kan i flydende form bevæge sig rund mellem hinanden og i gas form kan de bevæge sig frit i beholderen.Molekylerne hænger ikke særlig godt sammen i hverken væske eller fast form hvilket medfører at mange stoffer har lave smelte og kogepunkter.Når stoffer går mellem gasform, væskeform og fast form kaldes det følgende:Fast stof → smeltning → væske → fordampning → gas → krystalisation → fast stofFast stof → sublimation → gas → fortætning → væske → krystalisation → fast stof

Organisk kemi

Organisk kemi omhandler stoffer hvor carbon indgår hvorimod uorganisk kemi omhandler stoffer uden carbon med nogle untagelser (CO, CO2, metalcarbonater og enkelte andre carbonforbindelser hører til den uorganiske kemi).95% af de stoffer vi kender hører til den organiske kemi.Carbonatomer har normalt tetraederopbygning hvilket vil sige at det danner 4 enkeltbindinger og der er en vinkel på ca. 109 grader mellem hver binding.Carbonatomerne kan også danne dobbeltbindinger. Ved en dobbeltbinding er atomet opbygget som en plan med vinkler på ca. 120 grader.Carbonatomerne kan også danne en tripelbinding, her er atomet lineært med en vinkel på 180 grader.Forbindelser mellem carbon og hydrogen kaldes carbonhydrider eller kulbrinter.

Carbonhydrider opdeles i følgende stofklasser:

|---alkaner |-------- alifatiske --- |---alkener

Carbonhydrider --- | ---alkyner | | | ---cycloaklaner | |---alicycliske --- | ---cycloalkener | --- cycliske --- | ---(cycloalkyner)

| ---aromatiskeSe s. 124 for pænere model

Et carbonhydrid kan være alifatisk eller cyclisk.Et alifatisk carbonhydrid er kædeformede – carbonatomer der er bundet sammen i en forgrenet eller uforgrenet kæde.De er delt op i alkaner, alkener og alkyner.Et cyclisk carbonhydrid er hvor carbonatomerne er bundet sammen i en ring.De er delt op i alicycliske og aromatiske carbonhydrider, hvor de alicycliske minder om de alifatiske og er delt op i cycloalkaner, cycloalkener og cycloalkyner.

Page 9: Kemi C-B noter

Carbonhydrider er upolære stoffer og er bundet sammen af London-bindinger, hvilket betyder at deres kogepunkter er lave i forhold til deres molekylstørrelse.Desto større og mere forgrenet et carbonhydrid er desto højre kogepunkt har det.Carbonhydrider er letopløselige i andre upolære stoffer og så godt som uopløselige i vand.

Oversigt

Alkaner kan reagere i substitutionsreaktioner med chlor og brom ved opvarmning eller bestråling udover dette er alkaner reaktionstræge.

Alkener kan deltage i additionsreaktioner og alkener er derfor reaktionsvillige stoffer.

Cycloalkaner minder om alkanerne. Cyclopropan er en undtagelse, da den er meget reaktionvillig pga. ringspændingen (se addition)

Cycloalkener reagere som alkener

Aromatiske carbonhydrider er reaktionstræge stoffer. De deltager normalt ikke i additionsreaktioner, men kan deltage i særlige substitutionsreaktioner.

Organiske stoffer kan forbrændes og danne vand og carbondioxid

Alkaner

alkaner er carbonhydrider som kun indeholder enkeltbindinger. Hvis der på en alkan ingen sidekæder er kaldes det en uforgrenet alkan.Molekylformlen for alkaner er CnH2n+2 (n = antal carbonatomer).Det kaldes isomeri når to forskellige stoffer har samme molekylformel.f. eks. C4H10

som enten kan være butan eller 2-methylpropan.

Navne på uforgrenede alkaner:

Methan CH4

Ethan C2H6

Propan C3H8

Butan C4H10

Pentan C5H12

Hexan C6H14

Heptan C7H16

Octan C8H18

Nonan C9H20

Decan C10H22

Undecan C11H24

Dodecan C12H26

De ender alle på -an fordi det er alkaner

Page 10: Kemi C-B noter

Alkaner er generelt ikke særlig reaktionsvillige.

Sidekæder kaldes alkyler og er ikke et stof i sig selv men en sidekæde til et stof. Alkyler hedder det samme men slutter på -yl i stedet for -an.

Methyl CH3 -Ethyl C2H5 -Propyl C3H7 -Butyl C4H9 -

Når man navngiver en alkan finder man den længste carbonkæde i molekylet denne kædes navn er placeret sidst i navnet.

F. eks.5-ethyl-2-methylheptan

Den længste kæde er på 7 med en sidekæde, der er 2 carbonatomer lang, på carbon nr. 5 og en sidekæde, der er 1 carbonatom lang, på carbon nr. 2.Alkylgrupperne nævnes i alfabetisk rækkefølge derfor står ethyl før methyl og man skal nummerere carbonkæden fra den ende der giver de laveste tal i navnet.

Hvis der er flere sidekæder på samme carbonatom bruges talforstavelserne (se navngivning).Eksempel 5,7-diethyl-3,3,6-trimethylnonan

Alkener

Alkener er carbonhydrider der indeholder en dobbeltbinding mellem 2 carbonatomer.Molekylformlen for alkener er CnH2n (n = antal carbonatomer).I alkener angives vores dobbeltbindingen befinder sig med et tal.f. eks1-buten eller 2-butenved 1-buten er dobbeltbindingen på første carbonatomI 2-buten er dobbeltbindingen på andet carbonatom.

Der findes to isomere molekyler med strukturformlen 2-buten. Forskellen ligger omkring dobbeltbindingen.Den ene er cis-2-buten og den anden trans-2-buten.Ved cis-forbindelsen sidder to ens grupper på samme side af dobbeltbindingen, hvor ved trans-forbindelsen sidder de to ens grupper på hver sin side af dobbeltbindingen dvs de er tværs overfor hinanden.Dette kaldes cis-trans-isomeri.

Navne på uforgrenede alkener:

Ethen C2H4

Propen C3H6

Buten C4H8

Penten C5H10

Hexen C6H12

Hepten C7H14

Page 11: Kemi C-B noter

Octen C8H16

Nonen C9H18

Decen C10H20

Undecen C11H22

Dodecen C12H24

De ender alle på -en fordi det er alkener (man skal huske at angive hvor dobbeltbindingen befinder sig)

I den kemiske industri fremstilles alkener ved cracking, cracking er hvor man splitter et molekyle.F. eks.C16H34 → C6H14 + C5H10 + C3H6 + C2H4

Her er 3 af de 4 molekyler dannet af crackingen alkener.

Alkyner

Alkyner er carbonhydrider der indeholder en tripelbinding mellem 2 carbonatomer.Molekylformlen for alkyner er CnH2n-2 (n = antal carbonatomer).Tripelbindingens placering bliver angivet på samme måde som i alkener med et tal.

Navne på uforgrenede alkyner:

Ethyn C2H2

Propyn C3H4

Butyn C4H6

Pentyn C5H8

Hexyn C6H10

Heptyn C7H12

Octyn C8H14

Nonyn C9H16

Decyn C10H18

Undecyn C11H20

Dodecyn C12H22

De ender alle på -yn fordi det er alkyner (man skal huske at angive hvor tripelbindingen befinder sig).

Alicycliske carbonhydrider

Cycloalkaner og cycloalkener er alicycliske carbonhydrider.I et cyclisk carbonhydrid er carbonatomerne bundet sammen i en ring og de navngives ved at skrive cyclo- foranf. eks.1,3-dimethylcyclohexanNumereringen af sidekæderne er så tallene i navnet bliver så små som muligt.

Molekylformlen for cycloalkaner er CnH2n (n = antal carbonatomer).

Page 12: Kemi C-B noter

Cycloalkaner er meget lidt reaktionsdygtige med untagelse af cyclopropan.

Cycloalkener reagerer som alkener.Aromatiske carbonhydrider

Carbonatomerne i de aromatiske carbonhydrider er også bundet i en cirkel, men der er specielle bindingsforhold, da de indeholder et delokaliseret elektronsystem.Der er et delokaliseret elektron for hvert carbonatom. Disse delokaliserede elektroner flyver frit rundt mellem carbonatomerne og man kan derfor ikke angive det delokaliserede elektronsystem med almindelige bindingsstreger.

som vist ovenfor skrives det delokaliserede elektronsystem, som en cirkel inde i ringen.Hver binding fungere som 'halvanden' binding de er en mellemting mellem dobbeltbindinger og enkeltbindinger.

WARNING!: tit ser man de aromatiske carbonhydrider skrevet med dobbeltbindinger mellem hvert andet carbonatomer. De kaldes Kekulé-formler og når de to varianter lægges sammen, bliver der halvanden binding mellem hvert carbonatom.

Radikalet, som afledes af benzen hedder phenyl, benzyl er med en ekstra CH2- gruppe på.

Homogene og heterogene blandinger

En homogen blanding er en blanding af stoffer i samme fase – homogen betyder ensartet.En heterogen blanding er en blanding af stoffer i flere faser (stofferne blandes ikke)

Procent og ppm

Man kan udregne masse%'en af et stof i en blanding ved brug af formlen:imasse%(A) = m(A) / mbl * 100%Hvor m(A) er massen af stoffet vi vil udregne masse%'en afmbl er massen af hele blandingenimasse%(A) er masse%'en af stoffet

Det samme kan gøres med volumen:ivol%(A) = V(A) / Vbl * 100%her er V(A) volumen af stoffet vi vil udregne volumen%'en afVbl er volumen af hele blandingenivol%(A) er volumen%'en af stoffet

Hvis blandings indhold af stoffet er meget lille angives det i ppm (parts per million), svarende til 1g

Page 13: Kemi C-B noter

pr. ton blanding.Hvis blandingen er endnu mindre bruges ppb (parts per billion), svarende til 1g pr. 1.000 tons blanding.Der findes også ppt (parts per trillion), svarende til 1g pr. 1.000.000 tons blanding.

Volumen% bruges især til at angive sammensætningen af gasblandinger – f.eks. atmosfærisk luft, som indeholder:78,08 N2 20,95 O2 0,93 Ar 0,036 CO2 0,0018 Ne 0,0005 Hevol% vol% vol% vol% vol% vol%

Stofmængdekoncentration

Formelle

Man kan udregne den formelle stofmængdekoncentrationen af et stof i en opløsning ved brug af formlen:c(A) = n(A) / Vopl kan også skrives c = n / V

Hvor c(A) er den formelle stofmængdekoncentrationenn(A) er stofmængden af det stof vi vil beregne koncentrationen afVopl er opløsningens volumen

c angives i mol/L (hvis volumen var angivet i Liter), betegnes (også) [M] og kaldes molær.

Hvis man fortynder en opløsning kan denne formel bruges:cefter = cfør * Vfør / Vefter

Da mange stoffer omdannes når de opløses hvilket vil sige at stoffets koncentration er mindre end c(A) angiver.

Aktuelle

For at udregne den aktuelle koncentration bruges formlen:[A] = n(A) / Vopl

Hvor [A] er den aktuelle stofmængdekoncentrationn(A) er den akuelle stofmængde af stoffet A i opløsningenVopl er opløsningens volumen

Page 14: Kemi C-B noter

Mættet og umættet

et stof er umættet når der kan bringes mere af stoffet i opløsningF. eks. I2(s) → I2(aq)når stoffet ikke længere kan bringe mere i opløsning er stoffet mættet

I2(s) I2(aq)De to harpuner (pile) betyder at der er dannet ligevægt.

Stoffets koncentration i den mættede opløsning kaldes stoffets opløselighed.Hvis et stof ikke kan opløses særlig meget kaldes det tungtopløseligt (som i iod eksemplet hvor iod er tungtopløseligt i vand, da kun 1,1 * 10-3 mol I2 er opløst per. liter vand når opløsningen er mættet)

Titreranalyse

Se side. 117 C-bogen

man drypper et stof ned i et andet stof med en indikator i og stopper titreringen (drypningen) når indikatoren viser at ækvivalenspunktet er nået (hvilket den gør når de to stoffer er i ligevægt).Den kan vise det (kolorimetrisk) ved farveskifte.

Syre-basereaktioner

En syre er et molekyle eller ion, som kan afgive en proton (H+)En base er et molekyle eller ion, som kan optage en proton (H+)Protoner kan ikke eksistere frit

En syre skal kunne afgive en proton (H+) altså indeholder syrer hydrogen.

Ved en syre-basereaktion overføres en proton fra en syre til en base.Ved en syre-basereaktion springes en kovalent binding og en ny dannes.

En proton overføres fra syren til basen hvor den bindes i en kovalent binding hvor begge elektroner der holder dem sammen kommer fra basen – elektronen fra hydrogen bliver siddende i syren.

En syre og en base giver salt og vand f. eks: HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

Syre-basereaktioner indstiller sig i en ligevægt meget hurtigt.

Syrer

En stærk eller svag syre giver udtryk for hvor villig den er til at afgive en proton – en stærk syre er meget villig en svag syre ikke lidt villig.

Page 15: Kemi C-B noter

De tre mest almindelige stærke syrer er:

H2SO4 svovlsyreHCl saltsyreHNO3 salpetersyre

Stærke syrer reagere så godt som fuldstændigt med vand hvorimod svage syrer kune reagere delvist med vand – vand kan både være en syre og en base afhængig af om den henholdsvis reagere med en base eller en syre.

H2SO4 er en diprot syre det vil sige at den kan afgive 2 protoner, dette foregår i to trin:H2SO4 → HSO4

- → SO42-

HSO4- er en middelstærk syre

Syrestyrke:

S + H2O B + H3O+

[B] * [H3O+]---------------- = Ks [S]

Her er H2O's molbrøk sat lig 1.S = en syreB= en base

ligevægtskonstanten Ks er et mål for syrens styrke og kaldes syrens styrkekonstant.Ks er en temperaturafhængig stofkonstant, hver syre har en bestemt styrkekonstant.En svag syre (lav Ks værdi) reagere næsten ikke med vand og ligevægten ligger derfor langt mod venstre.En stærk syre (høj Ks værdi) reagere så godt som fuldstændigt med vand og ligevægten ligger derfor meget langt mod højre.

En monoprot syre kan afgive 1 proton.En diprot syre kan afgive 2 protoner.En triprot syre kan afgive 3 protoner.

Styrkeeksponenten pKs defineres:pKs = -log(Ks)

Baser

En stærk eller svag base giver udtryk for hvor villig den er til at optage en proton – en stærk base er meget villig en svag base er lidt villig.

Basestyrke:

H2O + B OH- + S

[OH-] * [S]

Page 16: Kemi C-B noter

---------------- = KB

[B]

Her er H2O's molbrøk sat lig 1.S = en syreB= en base

ligevægtskonstanten KB er et mål for basens styrke og kaldes basens styrkekonstant.KB er en temperaturafhængig stofkonstant, hver base har en bestemt styrkekonstant.En svag base (lav KB værdi) reagere næsten ikke med vand og ligevægten ligger derfor langt mod venstre.En stærk base (høj KB værdi) reagere så godt som fuldstændigt med vand og ligevægten ligger derfor meget langt mod højre.

En monoprot base kan afgive 1 proton.En diprot base kan afgive 2 protoner.En triprot base kan afgive 3 protoner.

Styrkeeksponenten pKB defineres:pKB = -log(KB)

pH

Eftersom vand både er en base og en syre kan vand reagere med sig selv. Dette kaldes en autoprotolyse (protonoverførsel til sig selv):H2O + H2O → OH- + H3O+

Vand er en meget svag syre/base og reagere derfor næsten ikke med sig selvHvis man måler koncentrationen af H3O+ og OH- i vand gælder det at hvis koncentrationen af H3O+ er henholdsvis større, lig med eller mindre end koncentrationen af OH- er opløsningen:[H3O+] > [OH-] sur opløsning[H3O+] = [OH-] neutral opløsning[H3O+] < [OH-] basisk opløsning

Et stof kan være en syre eller en base, men sur, neutral og basisk er noget man bruger om vandige opløsninger.

pH-værdi angiver en opløsnings surhedsgrad.En opløsnings pH-værdi er defineret som -log[H3O+] altså pH = -log[H3O+]

i rent vand:pH = -log[H3O+] = -log(1,0 * 10-7) = 7,0 hvilket er neutral pH

pH-skalaen starter ved lidt under 0 og slutter lidt over 14 jo lavere pH desto surere er opløsningen og jo højere pH deste mere basisk er opløsningen.

pH udregning:

Stærk syre: pH = -log(cS) gælder for en opløsning af en stærk monoprot syre.

Page 17: Kemi C-B noter

Middelstærk syre: -log((-Ks + sqrt(Ks^2 + 4 * Ks * cS)) / 2)Svag syre: pH = ½ * (pKs – log(cS)) gælder for en opløsning af en svag syre.Stærk base: pOH = -log(x*cB) gælder for en opløsning af en metalhydroxid stærk base.Svag base: pOH = ½ * (pKB – log(cB)) gælder for en opløsning af en svag base.

Her er:CS den formelle koncentration af syrenCB den formelle koncentration af basenpKS er styrkeeksponenten for en syrepKB er styrkeeksponenten for en basex er antallet af OH- ioner i metalhydroxiden (eksempel: NaOH (x=1) eller Ba(OH)2 (x=2))

se s. 55-59 for mere information.

Redoxreaktion

En redoxreaktion er en overførsel af elektroner delt op i en oxidation og en reduktion.Ved en oxidation afgives elektroner og der sker en stigning i oxidationstal og ved en reduktion optages elektroner og der sker et fald i oxidationstal:Oxidation: 2Mg → 2Mg2+ + 4e-

Reduktion: O2 + 4e- → 2O2-

Redoxreaktion: 2Mg + O2 → 2Mg2+ + 2O2-

her bliver 4 elektroner overført fra magnesiummen til oxygenen magnesiummen bliver oxideret og oxygenen bliver reduceret – summen af disse to reaktioner er en redoxreaktion.

Metaller kan afgive elektroner og danne posetive ioner.Ikke-metaller (med undtagelse af ædelgasser) kan optage elektroner og danne negative ioner.

Spændingsrækken

Spændingsrækken giver udtryk for forskellige metallers villighed til at afgive elektroner:

K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Pb H2 Cu Ag Pt AuReaktionsdygtige metaller ædle metallerSpændingsrækken gælder for elektronoverførsler der sker på overfladen af metallet og en vandig opløsning.

Hydrogen står i spændingsrækken for at vise at de metaller, der står til venstre for hydrogen kan reagere med en vandig opløsning af en syre og danne hydrogen, hvilket metallerne til højre for hydrogen ikke kan.

De ædle metaller er meget lidt reaktionsdygtige.

Spændingsrækken fortæller om stoffer har mulighed for at reagere, så selv om Al står langt til

Page 18: Kemi C-B noter

venstre i spændingsrækken er det ikke særlig reaktionsdygtigt (fordi aluminiumsoverflader er normalt dækket af et beskyttende lag Al2O3, som hindrer metallet i at reagere).

Korrosion

Ved en korrosion oxideres et metal og metallet 'ødelægges' (ved jern rustes det).

Her ses jerns rustelsesproces når det udsættes for luft og vand:2Fe(s) + O2(g) + H2O(l) → 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq)

oxygenen opløst i vandet oxiderer derefter Fe2+ videre til Fe3+, som sammen med OH- danner rust:O2(aq) + 4Fe2+(aq) + 8OH-(aq) → 4FeO(OH)(s) + 2H2O(l)

(rust har ingen veldefineret sammensætning)

korrosion kan formindskes ved at bruge et beskyttende lag omkring metallet.F. eks. ved galvanisering af jern hvor man laver et zinklag på jernet – selvom der er huller i zinklaget vil det oxideres før jernet eftersom zink står længere til venstre i spændingsrækken end jern gør.Man kan også lave andre beskyttende lag, som eksempelvis rustfrit stål hvor et beskyttende lag med stort indhold af chrom og nikkel bruges.

Oxidationstal

Når man skriver redoxreaktioner bruges oxidationstal til at gøre det mere overskueligtF. eks.

0 +I +II -INa Na+ Mg2+ Cl-

Eller hvis det er sammensatte stoffer skrives det: +I -I +I -II -III +I

HCl H2O NH3

Oxidationstallet skrives over hvert atom.

1. Når H er bundet til et mere elektronegativt grundstof, har H-atomet oxidationstallet +I2. Når O er bundet til et mindre elektronegative grundstoffer, har O-atomet oxidationstallet -II3. Summen af oxidationstallene er lig med formelenhedens ladning

Reaktionshastighed

Forskellige reaktioner forløber ved forskellige hastigheder.En kemisk reaktions hastighed afhænger af følgende:• Reaktanternes koncentrationer• Overfladeareal (dette gælder kun for heterogene reaktioner)• Temperatur

Page 19: Kemi C-B noter

• Stofferne (forskellige stoffer har forskellig reaktionshastighed se eksempel s. 9 B-bog)• Tilsætning af katalysator

Reaktionshastigheden kan defineres som tilvæksten af produktet pr. tidsenhed:Δ[Produkt]

v = -------------- Δt

Man kan derefter finde reaktionshastigheden til et bestemt tidspunkt (f. eks 100sek) ved at tage produktkoncentrationen ved to tidspunkter (f. eks 80 sek og 120) og så udregne reaktionshastigheden((produkt_koncentration_2 – produkt_koncentration_1 = Δ[Produkt] og 120 sek – 80 sek = 40 sek dette indsætter man i formlen: Δ[produkt] / 40 = v) man kan også udregne den øjeblikkelige reaktionshastighed til 100 sek ved at udregne tangenten til punktet 100's hældningskoefficient)

Temperatur

Jo højere temperatur desto hurtigere bevæger partiklerne sig og dermed vil der være flere partikler per tidsenhed der har tilstrækkelig stor kinetisk energi til at reagere (aktiverings energien se Reaktionsmekanisme).

Katalysator

En katalysator er et stof der øger reaktionshastigheden uden selv at forbruges i reaktionen.

Der kan tales om en homogen og en heterogen katalyse, ved en homogen katalyse indgår katalysator og reaktanterne i samme fase, hvorimod ved en heterogen katalyse indgår katalysator og reaktanterne i 2 forskellige faser (se Heterogene reaktioner).

Ved en heterogen katalyse har katalysatorens overfladeareal betydning for hvor hurtig reaktionen forløber (pulver har større overfladeareal end et stykke).Ved en homogen katalyse har katalysatorens koncentration i opløsningen betydning for hvor hurtig reaktionen forløber.

Heterogene reaktioner

En reaktion er heterogen hvis reaktionsdeltagerne ikke befinder sig i samme fase f. eks:X(s) + Y(aq) → …Det kan også være en heterogen reaktion selvom begge er samme tilstandsformer, da et polært og upolært stof vil befinde sig i to faser med stoffet med største densitet nederst.

Reaktionsmekanisme

Ved en reaktion er det ekstremt usandsyneligt at alle reaktanterne støder sammen samtidig og reagere – det sker over flere trin.

Page 20: Kemi C-B noter

F. eks.:A + 2B → C + D + E

som foregår i 3 trin:

A + B → C + X (bimolekykær) X → D + Y (unimolekylær)B + Y → E (bimolekylær)

Hvert af disse trin kaldes elementarreaktioner og redegørelsen for hvad der sker opdelt i trin kaldes en reaktionsmekanisme.X og Y kaldes mellemprodukter og er som regel så ustabile at de ikke kan isoleres fra blandingen. De har altså kort levetid og reagere hurtigt videre.

Unimolekylær elementarreaktion: 1 partikel omdannesbimolekylær elementarreaktion: 2 partikler støder sammen og omdannestrimolekylær elementarreaktion: 3 partikler støder sammen og omdannes

Et kemisk system kan beskrives mikroskopisk eller makroskopiskMakroskopisk beskriver systemet som en helhed (tryk, temperatur, stofsammensætning, energi osv.)Mikroskopisk beskriver systemets enkelte atomare partikler (atomer, molekyler, ioner), som systemet består af og angiver deres positioner i forhold til hinanden, samt hastigheder.

Hvis man har en bimolekylær elementarreaktion vil mellemstadiet mens stofferne reagere kaldes et aktiveret kompleks – her brydes de gamle bindinger og de nye dannes midt i det aktiverede kompleks er de nye og gamle bindinger der halvt.Ved det aktiverede kompleks er den potentielle energi stor mens den kinetiske energi er lille, da de 'halve' bindinger har stor afstand mellem atomerne.Efter og før det aktiverede kompleks er den kinetiske energi stor mens den potentielle energi er lille (den potentielle energi er mindre efter end før sammenstødet).Hvis partiklerne der støder sammen ikke har tilstrækkelig stor kinetisk energi til at opnå det aktiverede kompleks reagere partiklerne ikke og de stødes fra hinanden igen.

Hvis 1 ud af 106 sammenstød fører til en reaktion er det en meget hurtig reaktion.Hvis 1 ud af 1020 sammenstød fører til en reaktion er det en meget langsom reaktion.

Ligevægt

Hvis en reaktions reaktanter bliver omdannet til produkter og produkterne bliver omdannet til reaktanter, er der tale om to modsatrettede reaktioner – når disse to modsatrettede reaktioner når til en balance hvor de to modgående reaktioners hastigheder er lige stor er der instillet en kemisk ligevægt.Det kaldes en dynamisk ligevægt, da der dannes mange nye produkter og reaktanter og holder blandingens sammensætning konstant.

Ved ligevægt kan man stille reaktanter og produkter op i en brøk og få ligevægtskonstantenF. eks:H2 + I2 2HI

Page 21: Kemi C-B noter

Ligevægten kan så stilles op i denne brøk:[HI]2

---------------- = Kc (ved ligevægt) [H2] * [I2]

Kc kaldes ligevægtskonstanten og er afhængig af temperaturen.

Brøken kaldes ligevægtsloven og skrives:

aA + bB + … cC + dD + …

[C]c * [D]d * …--------------------- = Kc [A]a * [B]b * …

denne brøk kaldes reaktionsbrøken og opskrives på grundlag af reaktionsskemaet.

Ligevægtsloven gælder for reaktioner i gastilstand og meget fortyndede opløsninger (homogene reaktioner)

hvis brøken ikke er lig Kc er reaktionen ikke i ligevægt.

[C]c * [D]d * …--------------------- < Kc hvis Kc er større end brøken går reaktionen mod højre [A]a * [B]b * …

[C]c * [D]d * …--------------------- > Kc hvis Kc er mindre end brøken går reaktionen mod venstre [A]a * [B]b * …

Le Chateliers princip

Et ydre indgreb i et ligevægtssystem fremkalder en forskydning, som formindsker virkningen af indgrebet

• Altså hvis der tilsættes noget reaktant gøres brøken mindre og ligevægten forskydes mod venstre• og hvis der tilsættes noget produkt gøres brøken større og ligevægten forskydes mod højre• samme gælder hvis noget reaktant fjernes vil brøken bliver større og ligevægten forskydes mod højre• og hvis noget produkt fjernes gøres brøken mindre og ligevægten forskydes mod venstre.

Volumenændringer

Hvis voluminet gasblandingen befinder sig i halveres vil det fordoble koncentrationen af produkterne og reaktanterne.

Page 22: Kemi C-B noter

F. eks.:N2O4 2NO2

[NO2]2

---------[N2O4]ved en fordobling vil der være mere NO2 da det står i anden potens og dermed forskydes ligevægten mod venstre ved en volumen halvering, da ligevægtskonstanten er bliver mindre end brøken. (se Le Chateliers princip)

Temperaturændringer

Hvis temperaturen hæves, sker der en forskydning i den endoterme reaktions retning.Hvis temperaturen sænkes, sker der en forskydning i den exoterme reaktions retning.

Dette sker i overensstemmelse med Le Chateliers princip. Hvis vi hæver temperaturen, modvirkes temperaturforhøjelse ved en forskydning i den endoterme reaktions retning.Forskydningen hænger sammen med, at ligevægtskonstanten er afhængig af temperaturen.

Polaritet

Polære stoffer kan opløses i polære opløsningsmidler.Upolære stoffer kan opløses i upolære opløsningsmidler.

Et posetivt molekyle har en negativ og en positiv pol dette afgøres af elektronegativitet og ladning.

I et molekylgitter holdes molekylerne sammen af intermolekylære bindinger hvilket er svage bindinger.

Dipol-dipolbindinger

Et polært molekyle har en positiv og en negativ pol, ved en dipol-dipolbinding lægger molekylerne sig så plus er overfor minus og omvendt:

δ+ δ- δ+ δ- δ+ δ- δ+ δ-

δ- δ+ δ- δ+ δ- δ+ δ- δ+

Her skal man forestille sig at hver boks er et molekyle med plus og minus som poler.

Virker kun mellem polære molekyler.

London-bindinger

Page 23: Kemi C-B noter

Upolære stoffer holdes sammen ved hjælp af london-bindinger.

To atomer kan midlertidig have en skæv elektronsky hvor elektronerne i overvejende grad er hos den ene af atomerne. Dette gør at molekylet bliver kortvarigt polært og skaber en tiltrækning mellem molekylerne (på samme måde som vist ved dipol-dipolbindingerne). Altså påvirker nabo-molekylerne hinandens elektronsystemer og fremkalder polaritet hos hinanden. Det kaldes london-bindinger.

Virker mellem alle molekyler.

Hydrogenbindinger

hydrogenbindinger er mellem molekylerFra H-atomet i H-O, H-N eller H-F til et O-, N- eller F-atom i et nabomolekyle (se eksempler s. 114-115)

Hydrofile og hydrofobe grupper

Organiske stoffer med en hydrofil gruppe har fremmer vandopløseligheden, mens en hydrofob grupper modvirker opløseligheden:

| | |Hydrofile O – H – N – H – C = O

| | | |Hydrofobe – C – H – C – Cl – C – Br – C – I

| | | |

Normalt skal der 4 Carbonatomer med hydrofobe grupper til for at modvirke virkningen af 1 hydrofil gruppe.

Fedtstoffer er upolære stoffer og kaldes lipider man kan anvende lipofil (fedtelskende) i stedet for hydrofob.

Reaktionstyper

Substitution

Ved en substitution udskiftes et atom eller en atomgruppe med et andet atom eller atomgruppe.aF. eks.CH4 + Cl2 → CH3Cl + HClHer udskiftes et H-atom med et Cl-atom.

Page 24: Kemi C-B noter

Aromatiske stoffer kan indgå i en speciel substitutionsreaktion – kaldet aromatiske substitutionsreaktioner. f. eks.CH6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2OHer udskiftes et H-atom med en NO2-gruppe.

Addition

Ved en addition lægges der noget til et organisk stof ved sprængning af en dobbelt eller tripelbinding.F. eks.CH3 – CH = CH2 + Br2 + CH3 – CHBr – CH2Brdobbeltbindingen bliver sprunget og brom sætter sig.

Stoffer der kan indgå i en additionsreaktion kaldes umættede stoffer.

Stoffer, der indeholder trekeddede ringe (se s. 131) kan deltage i en additionsreaktion hvor ringen bliver brudt. Dette skyldes at bindingsviklerne er på kun 60 grader hvilket medfører at der er ringspænding i den treleddede ring, hvilket for reaktionen til at forløbe.

Elimination

Ved en eliminationsreaktion fraspaltes et mindre molekyle fra et organisk stof under dannelse af en dobbelt eller tripelbinding – altså det modsatte af en additionsreaktion.F. eks.CH3 – CH2OH → CH2 = CH2 + H2Ovand bliver fraspaltet fra ethanol og der dannes en dobbeltbinding.

Halogener

Grundstofferne i 7. hovedgruppe er halogener.Hvis man erstatter en eller flere hydrogenatomer i et carbonhydrid med halogenatomer får man en organisk halogenforbindelse.

Polymerisation

Ved en polymerisation bindes mange små molekyler sammen til et stort molekyle.Det store molekyle dannet heraf kaldes en polymer.Stoffet man polymeriserer kaldes en monomer.Ved navngivning af en polymer bruges poly-f. eks.mange ethen som efter polymerisationen bliver til polyethen.

Page 25: Kemi C-B noter

(se s. 135)

Hydroxyforbindelser

En hydroxyforbindelse er et carbonhydrid hvor et hydrogenatom er udskiftes med en hydroxygruppe (OH-).Der findes to typer hydroxyforbindelser, alkoholer og phenoler.I phenoler er OH- gruppen bundet til et carbonatom i en aromatisk ring.I et alkohol er OH- gruppen bundet til et carbonatom i en alifatisk eller alicyclisk kæde/ring.

Phenoler

Phenoler navngives ved at skrive -phenol efter navnet.f. eks. 2-methylphenol

Alkohol

Alkoholer navngives ved at skrive -ol efter navnet.f. eks. methanol eller 2-propanol.2-tallet i 2-propanol skrives for at vise at OH- gruppen sidder på andet carbonatom – man skal som altid numerere fra det carbonatom som giver det laveste tal.

Der er 3 typer alkoholer, primære, sekundære og tertiære.

Ved en primær alkohol sidder OH-gruppen for enden af en kæde.Ved en sekundær alkohol sidder OH-gruppen midt på en kæde.Ved en tertiær alkohol sidder OH-gruppen i et forgeningspunkt.Altså:

Primær: H | R – C – H | OH

Sekundær: H | R1 – C – R2

| OH

Tertiær: R3

Page 26: Kemi C-B noter

| R1 – C – R2

| OH

Her er R et radikal

Forbindelser der indeholder en OH-gruppe der sidder på et dobbeltbundet carbonatom er ustabile, hvilket gør at det simpleste umættede alkohol er 2-propen-1-ol:CH2 = CH – CH2OH

Og den simpleste aromatiske alkohol er benzylalkohol (benzen med en CH2OH kæde bundet på).

Der findes også alkoholer med flere OH-grupper de hedder henholdsvis: diol (2 OH-grupper), triol (3 OH-grupper) osv.Forbindelser med 2 OH-grupper på samme carbonatom er normalt ustabile hvilket gør at den simpleste diol og triol er henholdsvis 1,2-ethandiol (ethylenglycol) og 1,2,3-propantriol (glycerol).

Oxidation af alkoholer

Ved oxidation af en primær alkohol dannes et aldehyd, som er kendetegnet ved at have et dobbeltbundet O for enden af carbonkæden.Et aldehyd kan oxideres videre til en carboxylsyre, som er kendetegnet ved at have endelsen: -COOH – altså et dobbeltbundet O og en hydroxygruppe.

Ved oxidation af en sekundær alkohol dannes en keton, som har et dobbeltbundet O midt på en kæde.For at oxidere en sekundær alkohol skal man gøre det forsigtig for ikke at sprænge carbonkæden.

(se s. 146. for et mere overskueligt oxidationsskema)

Tertiære alkoholer kan ikke oxideres af milde oxidationsmidler. For at oxidere en tertiær alkohol bliver man nød til at sprænge carbonkæden.

Aldehyder navngives ved at skrive -al for enden af navnetf. eks. methanal

Ketoner navngives ved at skrive -on for enden af navnetf. eks. propanon eller 2-pentanon.

Carboxylsyrere navngives ved at skrive -syre for enden af navnetf. eks. Methansyre.

Stoffer kan indeholde flere carboxylgrupper. Et stof med en enkelt carboxylgruppe kaldes en monocarboxylsyre, et stof med to carboxylgrupper kaldes en dicarboxylsyre.Monocarboxylsyrer er ildelugtende.

Page 27: Kemi C-B noter

Ether

En ether dannes ved fraspaltningen af et vandmolekyle fra to alkoholer.Formlen for en ether er R1 – O – R2.Denne reaktion kaldes en kondensationsreaktion.En kondenstationsreaktion er en sammenbinding af to organiske molekyler under fraspaltning af et mindre molekyle (som regel et vandmolekyle).Ethere navngives ved at sætte -ether i slutningen af stoffets navn.f. eks.diethyletherDiethylether er den mest normale ether og refereres nogle gange til som ether i stedet for diethylether.

Ester

En ester dannes ved kondensation (se Ether) af en carboxylsyre og en alkohol.En ether er et COO led midt i en kæde hvor det ene O er dobbeltbundet (se s. 156 B-bogen).Den modsatte effekt (vand + ether → carboxylsyre + alkohol) kaldes en hydrolyse.Ved en hydrolyse sker der en spaltning af et organisk stof under vandoptagelse.

Aminer

Aminer navngives ved at skrive -amin for enden af navnet.F. eks. methylamin, dimethylamin eller trimethylamin (for henholdsvis en primær, sekundær og tertiær amin)Aminer er ligesom alkoholer i at med at de er delt op i primære, sekundære og tertiære aminer.

Primær: H | R – N – H

Sekundær: H | R1 – N – R2

Tertiær: R3

| R1 – N – R2

Aminer afledes fra ammoniak (NH3) ved udskiftning af et eller flere H-atomer med alifatiske eller aromatiske radikaler.

Page 28: Kemi C-B noter

Amider

Amider navngives ved at skrive -amid for enden af navnet.Amider dannes ved kondensation (se Ether) af en carboxylsyre og ammoniak.Kendetegnet ved at have en CONH2-gruppe for enden af kæden O er dobbeltbundet.(se s. 160-162 B-bogen for mere info)

Funktionelle grupper

Hvis et stof f. eks. er både et alkohol og en keton bruges kun den ene med suffiks (endelse) og den eller de øvrige skrives så med præfiks (forstavelse)f. eks. 4-hydroxy-2-butanon.

Liste over funktionelle grupper (se s. 163 B-bogen)

Isomeri

Det kaldes isomeri når to forskellige stoffer har samme molekylformel.

Der findes forskellige former for isomeri: |---kædeisomere

|---strukturisomere --- |---stillingsisomereIsomere stoffer --- | ---funktionsisomere

| | | |---geometrisk isomere | --- stereoisomere ---| ---spejlbilledisomere

| ---diastereomere

(se s. 165-167 B-bogen for mere information om de forskellige former for isomeri)