Her er kapitel B4, Funktionelle grupper, samlet på én side. Sæt flueben ved det, du kan. Er du i tvivl, så åbn Kort sagt, eller læs afsnittet igen.
B4.1 Carbonhydriders reaktioner
Det skal du kunne
- kende reaktionstyperne substitution, addition og elimination
- skrive reaktionsskemaer for substitution i alkaner og addition til alkener
- forklare, hvordan en alken kan dannes ved en elimination
- afgøre, hvilken reaktionstype et reaktionsskema viser
- Ved en substitution bliver et atom skiftet ud med et andet. Alkaner reagerer sådan med chlor og brom, når der er lys.
- Ved en addition sætter to atomer sig på en dobbeltbinding. To stoffer bliver til ét.
- Alkener kan addere brom, hydrogen, hydrogenhalogenider og vand.
- Bromvand affarves af stoffer med dobbeltbindinger eller tripelbindinger.
- Ved en elimination fjernes to atomer eller atomgrupper fra to nabocarbonatomer, og der dannes en dobbeltbinding.
- Polyaddition sætter mange alkenmolekyler sammen til et makromolekyle.
B4.2 Alkoholer
Det skal du kunne
- navngive alkoholer og tegne dem ud fra navnet
- afgøre, om en alkohol er primær, sekundær eller tertiær
- forklare alkoholers kogepunkt og opløselighed ud fra hydrogenbindinger
- skrive reaktionsskemaer for alkoholers forbrænding, elimination og kondensation
- En alkohol har en hydroxygruppe, −OH, på et carbonatom. Navnet ender på -ol.
- I en primær alkohol har carbonatomet med OH-gruppen ét carbonatom som nabo, i en sekundær to og i en tertiær tre.
- Alkoholer danner hydrogenbindinger og har derfor høje kogepunkter. Korte alkoholer kan blandes med vand.
- Alkoholer fremstilles ved gæring eller ved addition af vand til en alken.
- Ved en elimination bliver en alkohol til en alken og vand.
- Ved en kondensation sættes to molekyler sammen, og der fraspaltes vand.
B4.3 Aldehyder og ketoner
Det skal du kunne
- genkende og navngive simple aldehyder og ketoner
- forklare, hvad primære, sekundære og tertiære alkoholer bliver til ved oxidation
- finde oxidationstallet for et carbonatom i et organisk molekyle
- forklare aldehyders og ketoners kogepunkt og opløselighed
- bruge testen med DNPH og Tollens’ test til at skelne mellem aldehyder og ketoner
- Aldehyder og ketoner har en carbonylgruppe, C=O. I et aldehyd sidder den for enden af kæden, og i en keton inde i kæden.
- En primær alkohol oxideres til et aldehyd og videre til en carboxylsyre.
- En sekundær alkohol oxideres til en keton. En tertiær alkohol oxideres ikke.
- Oxidationstallet for et carbonatom findes ud fra bindingerne: −1 for hver binding til hydrogen og +1 for hver binding til oxygen.
- Aldehyder og ketoner har dipol-dipolbindinger, men danner ikke hydrogenbindinger med hinanden.
- DNPH giver gult bundfald med både aldehyder og ketoner. Tollens’ test giver kun sølvspejl med aldehyder.
B4.4 Carboxylsyrer
Det skal du kunne
- genkende og navngive carboxylsyrer og deres ioner
- forklare, hvorfor carboxylsyrer er syrer
- forklare carboxylsyrers kogepunkt og opløselighed
- skrive reaktionsskemaer for carboxylsyrers reaktion med baser og carbonater
- forklare, hvorfor en carboxylsyre opløses bedre i en basisk opløsning
- En carboxylsyre har carboxylgruppen −COOH. Navnet ender på -syre.
- Carboxylsyrer er svage syrer. Kun hydrogenatomet i carboxylgruppen kan afgives.
- Syrens ion ender på -oat, fx ethanoat, CH3COO−.
- To syremolekyler kan holde sammen med to hydrogenbindinger. Derfor har carboxylsyrer meget høje kogepunkter.
- Carboxylsyrer reagerer med baser og danner et salt og vand. Med natron dannes der også carbondioxid.
- Syrens ion er meget mere opløselig i vand end syren selv.
B4.5 Estere
Det skal du kunne
- skrive reaktionsskemaet for dannelsen af en ester ud fra en carboxylsyre og en alkohol
- navngive en ester og tegne den ud fra navnet
- forklare, hvorfor estere har lave kogepunkter og er dårligt opløselige i vand
- skrive reaktionsskemaer for hydrolyse og forsæbning af en ester
- forklare de vigtigste trin i en estersyntese og beregne udbyttet
- En ester dannes ved kondensation af en carboxylsyre og en alkohol. Syrens OH-gruppe og alkoholens hydrogenatom bliver til vand.
- Navnet består af alkoholens del med endelsen -yl og syrens del med endelsen -oat, fx ethylethanoat.
- Estere danner ikke hydrogenbindinger med hinanden. De har lave kogepunkter, og mange dufter af frugt.
- Ved en hydrolyse spaltes esteren af vand til syre og alkohol. Forsæbning er hydrolyse med en base og går til ende.
- Dannelsen af en ester er en ligevægt. Svovlsyre er katalysator og binder vandet.
- Udbytteprocenten er det udbytte, man fik, divideret med det teoretiske udbytte.
B4.6 Aminer
Det skal du kunne
- genkende aminogruppen og afgøre, om en amin er primær, sekundær eller tertiær
- forklare aminers kogepunkt og opløselighed ud fra de intermolekylære bindinger
- forklare, hvorfor aminer er baser, og skrive reaktionsskemaet for en amins reaktion med vand og med en syre
- forklare, hvorfor en amin opløses bedre i en sur opløsning
- genkende en amidgruppe
- En amin har et nitrogenatom bundet til en carbonkæde. Gruppen −NH2 kaldes en aminogruppe.
- En amin er primær, sekundær eller tertiær efter, hvor mange carbonkæder der sidder på nitrogenatomet.
- Primære og sekundære aminer danner hydrogenbindinger. De er svagere end i alkoholer.
- Aminer er svage baser. De optager en hydron og bliver til en positiv ion.
- Ionen er meget mere opløselig i vand end aminen. Derfor opløses aminer bedst i sur opløsning.
- En amin og en carboxylsyre kan kondensere til et amid. I proteiner er aminosyrerne sat sammen med amidgrupper.
B4.7 Overblik: reaktionstyper og test
Det skal du kunne
- bruge en oversigt over stofklasserne til at forudsige et stofs egenskaber
- genkende reaktionstyperne substitution, addition, elimination, kondensation, hydrolyse og oxidation
- planlægge en syntese i flere trin
- vælge den rigtige test til at afgøre, hvilken stofklasse et ukendt stof hører til
- Stofklassen bestemmer de intermolekylære bindinger og dermed kogepunkt og opløselighed.
- Addition og elimination er hinandens modsætninger. Det samme er kondensation og hydrolyse.
- Fra en alkohol kan man fremstille alkener, aldehyder, ketoner, carboxylsyrer, estere og ethere.
- En syntese planlægges baglæns fra produktet.
- Bromvand viser dobbeltbindinger, DNPH viser carbonylgrupper, og Tollens’ test viser aldehyder.
- En carboxylsyre giver pH under 7 og bruser med natron. En amin giver pH over 7.