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M. W. Tausch Organische ChemieKohlenwasserstoffe
Kovalente Bindung,EPA-Modell, AlkaneAlkene, Aromaten
Erdöl und ErdgasZusammensetzungRaffination, Cracken
Physikalische Eigensch.von Alkanen, Alkenenund Aromaten im Vergl.
Chemische Eigensch.von Alkanen, Alkenenund Aromaten im Vergl.
Radikalische Substitu-tion, Mechanismus derRadikalkettenreaktionen
VerbrennungsvorgangReaktionsgleichungenReaktionsenthalpien
Radikalkettenreak-tionen in Technik und in Umwelt
Molare Größen,Zustandsgleichungder Gase, NA
Elektrophile Additionan Alkene, Mechanis-mus, Anwendungen
Cis-trans Isomerie,Bsp. mit technische undbiologischer Bedeutung
Elektrophile Substitutionan Aromaten, Mechanis-mus, Anwendungen
Kohlenwasserstoffeals Rohstoffe und Grundchemikalien
Literatur[1] M. W. Tausch et al., Chemie 2000+, Bd.1-3, C.C. Buchner, Bamberg 2005[2] K. P. C. Vollhardt et al. Organische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim 2005
Kohlenwasserstoffe
Ionisierungsenergiender Elemente
Schalen-Modell derElektronenhülle
Periodensystem der Elementeund Atombau
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Ionenbildung, Ionengitter, Gitterenergie, Batterien , Galvanisieren etc.
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Synthese von NaCl(s) ⇒⇒⇒⇒ Ionenbindung
Versuchsaufbau
Modell zurIonenbindung
Beobachtungen
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
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Bildung vonIonen mitEdelgaskonfiguration(Oktettregel)
Animationenals Übungen in
„Chemie interaktiv“
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
NatriumchloridIonengitter
GitterenergieKubisches Gitter
Koordinationszahlen: 6
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M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Vergleich der Eigenschaften von Metallen mit denen der Salze(Aggregatzustand, Verformbarkeit, elektrische Leitf ähigkeit etc.)
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Elektronengas-Modellder Metallbindung
Vergleich: Metall -Ionenkristall
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M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Vom Phänomen zur Theorie!
Siedetemperaturen:Sauerstoff O2: -183 oCStickstoff N2: -196 oCWasserstoff H2: -252,6 oC
⇒⇒⇒⇒ geringe Anziehungenzwischen Molekülen
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
1.Experiment
2.Hypothese
3.Fakten
4.Modell
Elektronenpaarbindung EPBoder
kovalente Bindungoder
Atombindung
⇑⇑⇑⇑
⇒⇒⇒⇒
⇒⇒⇒⇒
Wasserstoff-Molekülesind zweiatomig: H 2
3.Fakten
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
234 kJ/mol 497 kJ/mol 945 kJ/mol
Bindungsenergien
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H
H
H
H
H
H
H H
O
O
O
O
δ-
δ-
δ-
δ-
δ+ δ+
δ+
δ+
δ+δ+
δ+δ+
Räumlicher Bauvon Molekülen
Elektronenpaar-Abstoßungs-ModellEPAM
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Dipol-DipolKräfte
Salz löst sichin Wasser
Ionen werdenhydratisiert
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Ion-DipolKräfte
Anomalien desWassers
H-BrückenIm Eiskristall sind die
Wasser-Moleküle nicht so dicht
gepacktwie..
..im Wasser
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Modelle und Formelnfür die einfachsten
Kohlenwasserstoff-Moleküle
UnpolareMoleküle
Van-der-WaalsKräfte
Reaktionsenthalpie∆∆∆∆HR
DefinitionWärme, die bei einer unter konstantem Druckverlaufenden Reaktion zugeführt werden mussoder abgegeben wird, bezeichnet man als Reak-
tionsethalpie∆∆∆∆HR.
Satz von HessDie Reaktionsethalpie∆∆∆∆HR ist nur von den Eduktenund den Produkten einer Reaktion und nicht vom
Reaktionsweg abhängig, d.h. ∆∆∆∆HR = ∆∆∆∆HR(1) + ∆∆∆∆HR(2) + ∆∆∆∆HR(3) + ∆∆∆∆HR(4).
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Stoffportionen von jeweils n = 1 mol Jede dieser Stoffportionen enthhältNA = 6,022 . 1023 Teilchen. Das sind:
18 g Wasser (NA H2O - Moleküle)32 g Schwefel (NA S - Atome)63,5 g Kupfer (NA Cu - Atome)12 g Kohlenstoff (NA C - Atome)40 g Magnesiumoxid (NA MgO - Formeleinheiten)2 g Wasserstoff (NA H2 - Moleküle)
Formeln für die Stöchiometrie(chemisches Rechnen)
Die Stoffmenge nM. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Entzündungs-temperatur
Flammtemperatur
Explosionsgrenzen
Verbrennung vonAlkanen und Alkangemischen
Alkane: Aggrgatzustand, Schmelz- undSiedetemperaturen, Löslichkeit,
Reaktionsträgheit
Ordnungkriterienfür die organischen Verbindungen
1. Molekülgerüste2. Funktionelle Gruppen
Ordnungschaffen!
So:
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Valenzstrichformeln
Skelettformeln
Konstitutionsformeln
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M. W. Tausch Chemie kompakt2.Teil „Chlor“ Chlorknallgasreaktion
Lit. [2]: S. 235-236-237; vgl. auch Video und Flash →→→→ →→→→
M. W. Tausch Chemie kompakt2.Teil „Chlor“
Video zur HCl-Synthese(Chlorknallgasreaktion)
Flash-Animation zur HCl-Synthese
(Chlorknallgasreaktion)
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M. W. Tausch Chemie kompakt2.Teil „Chlor“
RadikalischeKettenreaktion
Lit. [2]: S. 235-236-237; vgl. auch Video und Flash →→→→ →→→→
Isobuten: Herstellung und Nachweise
•Verbrennenung•Bromwasserprobe•Löslichkeit in Heptan
Isobuten Propan
Isobuten: Kohlenwasserstoff C xHy
x = 4C4Hy
y = 8Summenformel: C 4H8
Oxidation mit CuO
Thermolyse anEisenwolle
CxHy+zCuO →→→→ xCO2+0,5yH2O+zCu
20 ml →→→→ 80 ml
20 ml →→→→ 80 ml
CxHy →→→→ xC+0,5yH 2
Ermittlung der Valenzstrichformelvon Isobuten C 4H8
Was wird aus Isobuten?
Woraus entsteht Isobuten?
NMR-Spektrum von Isobuten
3 Typen vonKonstitutionsisomiere
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
3 Typen vonKohlenstoff-Atomen
L(+) und D(-) Milchsäure H 3CCH(OH)COOH
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
(+)-Carvon riecht Kümmel, (-)-Carvon nach Krauseminze
Hydrierungsenthalpien
Mesomerie
Geometrie des Benzol-Moleküls
Benzol-Moleküleunter dem
Rastertunnelelek-tronenmikroskop
Propan Isobuten
(Heptan + Brom) mit Rot- und Blaulicht
Ethen + Bromwasser Br 2(aq)
Alkane, Alkene und Aromatenim Vergleich
Stichworte: Löslichkeit, Schmelz- und Siede-temperaturen, Viskosität, Verbrennung,
Reaktion mit Halogenen, Substitution, Addition
Alkan/Alken/Benzol
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Photochemisch induzierteRadikalkettenreaktion
bei der Bromierungvon Alkanen
Elektrophile Additionbei der Bromierung
von Alkenen
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Mechanismus wird an der Tafel entwickelt.
Relative Stabilitäten von Carbenium-Ionen
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Elektrophile Substitutionbei der Bromierung
von Aromaten
Tausch/ v. Wachtendonk et al., C.C.Buchner: Chemie S II (1993), Chemie S I , (1996), Chemie 2000 + (2001)
Tropopause
Schichtung der Atmosphäre
Photoreaktor-Modellder Atmosphäre
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
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Photostationäres GleichgewichtSauerstoff - Ozon
M. Kremer, MNU 43 (5), 291 (1990)Tausch / v. Wachtendonk, Chemie S I (1996), Chemie 2000+ , C.C.Buchner, Bamberg (2001)
3O2 2O3
hν
Modellversuch
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Experimentemit Ozon
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
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Anteile von OH , O3 und NO3 am chemischen Abbauorganischer Verbindungen in der Atmosphäre
..
S
C2H2
HCHOC2H5OH
CH3NH2
OC2H3F
C3H8 C2H2 C2H6
CH3OH
CH3COO2NO2
N
CH3NO2
O
C2H2SH
CH3SH
CH3S CH3
C2Cl4
ONO2
C2H5 CN
CH3 C
O
H
Cl
CN
NO2
O
O
NH2
OOH OH
CH O
NH
O
(CH3)3N C2H5 NH2
(CH3)2NH O ONO2
CN
NH
CHCl3CH3Cl
HCN
CH3F
CH3CN CH4 CCl4 CF3Cl CF4 CHF4
CH2F2
-10 -11 -12 -13 -14
Chemische Lebensdauer organischer Verbindungen in d er Atmosphäre
1d 10d 100d 3a
log [KOH (cm3 Molekül-1s-1).
Chemische Lebensdauer
Chemische Lebensdauer organischer Verbindungen in der Atmosphäre
Folienserie des FCI „Umweltbereich Luft“
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
M. W. Tausch Allgemeine Chemie IIOrganische Chemie
Das meiste Erdölwird verbrannt .
Inversionswetterlage
Anteile der Verursacher von Schadstoffen
Treibhauseffekt
M. W. TauschBergische ChemieUniversität und ihreWuppertal Didaktik
A 79.3
S. 48, B3S. 51, B4S. 51, A3
S. 108, Auswertung c)S. 109, A1S. 114, B1S. 115, B5S. 115, A2
S. 14, A1S. 23, A1
Verbrennung
Isomerenzahl-AlkaneC5-Vertreter Isom. Pentanole
BindungsenergienRadik.Subst.-Mech.Isobuten-DichteEnergetik-Bromadd.Additionen an C=C
VSF von C6H6Phenolbromierung
Weitere Aufgaben zu: •PSE, •Ionenbindung, EPB, Metallbindung,•Avogardo, Zustandsgl. der Gase,•Anomalien des Wassers