Glossar der Schlüsselbegriffe
Hinweis:
Dieser Glossar sammelt alle zentralen chemischen Fachbegriffe aus der Lernumgebung zum Thema Kohlenwasserstoffe (Alkane, Alkene, Alkine, Eigenschaften, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen).
Kohlenwasserstoff: Organische Verbindung, die nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen besteht (z. B. Alkane, Alkene, Alkine).
Alkan: Gesättigter, acyclischer (nicht ringförmiger) Kohlenwasserstoff mit nur Einfachbindungen zwischen C-Atomen; allgemeine Summenformel CₙH₂ₙ₊₂.
Alken: Ungesättigter Kohlenwasserstoff mit mindestens einer C=C-Doppelbindung; für unverzweigte, acyclische Alkene gilt CₙH₂ₙ.
Alkin: Ungesättigter Kohlenwasserstoff mit mindestens einer C≡C-Dreifachbindung; für unverzweigte, acyclische Alkine gilt CₙH₂ₙ₋₂.
Homologe Reihe: Folge ähnlicher Verbindungen, bei der sich benachbarte Mitglieder jeweils um eine –CH₂–‑Gruppe unterscheiden (z. B. n‑Alkane).
Gesättigter Kohlenwasserstoff: Kohlenwasserstoff, in dem nur Einfachbindungen zwischen den C-Atomen vorkommen (typisch Alkane).
Ungesättigter Kohlenwasserstoff: Kohlenwasserstoff, der mindestens eine Doppel- oder Dreifachbindung zwischen C-Atomen enthält (Alkene, Alkine).
Summenformel: Gibt an, welche Atomsorten in welcher Anzahl in einem Molekül vorkommen (z. B. C₄H₁₀).
Strukturformel: Darstellung, in der Atome und Bindungen eines Moleküls gezeigt werden (alle Atome und Bindungen explizit).
Halbstrukturformel (Gruppenformel): Strukturformel, bei der gleichartige Gruppen zu Einheiten zusammengezogen werden (z. B. CH₃–CH₂–CH₃).
Skelettformel: Stark vereinfachte Strukturformel ohne gezeichnete C- und H-Atome; jede Ecke und jeder Linienendpunkt entspricht einem C‑Atom mit den dazugehörigen H‑Atomen.
Allgemeine Summenformel CₙH₂ₙ₊₂: Formel für unverzweigte, acyclische Alkane; n ist die Anzahl der Kohlenstoffatome.
n-Alkan: Unverzweigtes Alkan mit einer einfachen, linearen Kette von C‑Atomen (‚normal‘-Alkan).
Verzweigtes Alkan: Alkan, bei dem mindestens ein C‑Atom mit drei oder vier weiteren C‑Atomen verbunden ist; die Kohlenstoffkette besitzt Äste.
Isomerie: Erscheinung, dass Verbindungen mit gleicher Summenformel unterschiedliche Strukturformeln besitzen und damit verschiedene Stoffe sind.
Strukturisomerie (Konstitutionsisomerie): Form der Isomerie, bei der sich die Verknüpfung der Atome unterscheidet (z. B. n‑Butan und 2‑Methylpropan).
Alkylgruppe: Seitenkette, die sich formal von einem Alkan durch Weglassen eines H‑Atoms ableitet (z. B. Methyl‑, Ethyl‑, Propyl‑).
Primäres C-Atom: Kohlenstoffatom, das mit genau einem weiteren C‑Atom verbunden ist.
Sekundäres C-Atom: Kohlenstoffatom, das mit genau zwei weiteren C‑Atomen verbunden ist.
Tertiäres C-Atom: Kohlenstoffatom, das mit genau drei weiteren C‑Atomen verbunden ist.
Quartäres C-Atom: Kohlenstoffatom, das mit vier weiteren C‑Atomen verbunden ist.
IUPAC-Nomenklatur: International standardisiertes System zur eindeutigen Benennung chemischer Verbindungen.
Aggregatzustand: Physikalischer Zustand eines Stoffes (fest, flüssig, gasförmig) bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck.
Siedetemperatur: Temperatur, bei der ein Stoff bei gegebenem Druck vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht.
Schmelztemperatur: Temperatur, bei der ein Stoff vom festen in den flüssigen Zustand übergeht.
Viskosität: ‚Zähflüssigkeit‘ einer Flüssigkeit; hohe Viskosität bedeutet, dass eine Flüssigkeit dickflüssig und schwer fließend ist.
Dichte: Masse eines Stoffes pro Volumeneinheit (z. B. g/cm³); beeinflusst u. a., ob ein Stoff in einem anderen schwimmt oder absinkt.
Löslichkeit: Gibt an, wie gut sich ein Stoff in einem Lösungsmittel verteilt; hängt u. a. von Polarität und Temperatur ab.
Hydrophil: ‚Wasserliebend‘; Stoffe, die sich gut in Wasser lösen (polare Stoffe).
Lipophil: ‚Fettliebend‘; Stoffe, die sich gut in Fetten/Ölen oder anderen unpolaren Lösungsmitteln lösen.
Polar: Beschreibung für Bindungen oder Moleküle mit ungleicher Elektronenverteilung und damit Teilladungen.
Unpolar: Beschreibung für Bindungen oder Moleküle mit annähernd gleich verteilter Elektronendichte und ohne ausgeprägte Teilladungen.
Elektronegativität: Maß dafür, wie stark ein Atom in einer Bindung Elektronen anzieht.
Bindungspolarität: Ungleichverteilung der Elektronendichte in einer Bindung aufgrund unterschiedlicher Elektronegativität der Bindungspartner.
Molekülpolarität: Gesamteffekt aller Bindungspolaritäten und der räumlichen Anordnung; entscheidet, ob ein Molekül ein Dipol ist.
Dipol: Molekül mit einem Schwerpunkt positiver und einem Schwerpunkt negativer Teilladungen (‚plus‘ und ‚minus‘ getrennt).
Zwischenmolekulare Kräfte: Anziehungskräfte zwischen Molekülen, z. B. Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Kräfte, Wasserstoffbrückenbindungen.
Van-der-Waals-Wechselwirkungen: Schwache Anziehungskräfte zwischen unpolaren oder nur schwach polaren Molekülen, beruhend auf kurzzeitigen (temporären) Dipolen.
Dipol-Dipol-Wechselwirkungen: Anziehungskräfte zwischen permanenten Dipolmolekülen.
Wasserstoffbrückenbindungen: Besonders starke Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zwischen H‑Atomen, die an F, O oder N gebunden sind, und freien Elektronenpaaren dieser Atome in Nachbarmolekülen.
Struktur-Eigenschafts-Beziehung: Zusammenhang zwischen dem Aufbau eines Moleküls (z. B. Kettenlänge, Verzweigungsgrad, Polarität) und seinen Stoffeigenschaften.
Benzin (Ottokraftstoff): Gemisch kurz- und mittelkettiger Alkane und weiterer Kohlenwasserstoffe, das als Kraftstoff für Ottomotoren verwendet wird.
Feuerzeugbenzin: Unpolares Lösungsmittel, das überwiegend aus leicht siedenden Kohlenwasserstoffen besteht; löst gut Fette und Öle.
LPG (Flüssiggas): Flüssiggas-Gemisch vor allem aus Propan und Butan; wird als Brennstoff und Treibgas eingesetzt.
Treibgas: Gas in Spraydosen, das den Inhalt aus der Dose drückt (häufig Propan/Butan).
Paraffinwachs: Gemisch langkettiger Alkane, z. B. in Kerzen oder Kosmetikprodukten.
Kohlenmonoxid (CO): Giftiges, farb- und geruchloses Gas, das bei unvollständiger Verbrennung entsteht und den Sauerstofftransport im Blut blockiert.
Brennbarkeit: Fähigkeit eines Stoffes, sich bei Anwesenheit einer Zündquelle und Sauerstoff zu entzünden und zu verbrennen.