Organische Chemie für Dummies

Man könnte meinen, dass eine Wissenschaft, die sich hauptsächlich mit Verbindungen eines einzigen Elements auseinandersetzt, vergleichsweise übersichtlich ist. Doch Kohlenstoff ist ein ganz besonderes Element, denn Kohlenstoffverbindungen bilden die Grundlagen des Lebens. "Organische Chemie für Dummies" führt Sie in die Geheimnisse der organischen Verbindungen ein, erklärt Ihnen die Grundlagen der Spektrometrie und Spektroskopie, zeigt Ihnen, welche Reaktionen möglich und welche unmöglich sind und vieles mehr. Nach jedem Kapitel finden Sie Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen. So unterstützt Sie das Buch bei Ihrem Einstieg in die Organische Chemie.

Autorentext
Dr. Arthur Winter studierte an der Frostburg State University Chemie und promovierte an der University of Maryland in Organischer Chemie. Seit 2009 lehrt er an der Iowa State University und betreibt außerdem die Website chemhelper.com.

Inhalt

Über den Autor 7

Einführung 21

Über dieses Buch 22

Konventionen in diesem Buch 23

Törichte Annahmen über den Leser 23

Wie dieses Buch aufgebaut ist 24

Teil I: Es war einmal: Chemie des Kohlenstoffs 24

Teil II: Kohlenwasserstoffe 24

Teil III: Funktionelle Gruppen 25

Teil IV: Spektroskopie und Strukturbestimmung 25

Teil V: Der Top-Ten-Teil 25

Teil VI: Anhänge 25

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 26

Wie es weitergeht 26

TEIL I VOLLE KRAFT VORAUS: DIE CHEMIE DES KOHLENSTOFFS 27

Kapitel 1 Die wundervolle Welt der organischen Chemie 29

Sei willkommen, Du schöne organische Chemie 29

Was genau sind eigentlich organische Moleküle? 31

Namen sind Schall und Rauch 32

Synthese-Chemiker 33

Bioorganiker 33

Naturstoff-Chemiker 34

Physiko-Organiker 34

Organometall-Chemiker 35

Computer-Chemiker 35

Materialchemiker 35

Kapitel 2 Sezieren von Atomen: Atombau und Bindung 37

Elektronen unter Hausarrest: Schalen und Orbitale 38

Im Wohnzimmer der Elektronen: Orbitale 38

Bedienungsanleitung für Elektronen: Elektronenkonfiguration 41

Drum prüfe, wer sich ewig bindet: Hochzeit der Elektronen 42

Teilen oder nicht teilen, das ist hier die Frage: Ionenbindung und kovalente Bindung 43

Meins! Alles meins! Die Ionenbindung 43

Die kovalente Bindung 44

Elektronengier und die Elektronegativität 45

Ladungsteilung: Dipolmomente 46

Die Bestimmung des Dipolmoments einzelner Bindungen 47

Die Bestimmung des Dipolmoments von Molekülen 48

Molekülgeometrien 49

Aufmischer: Hybridorbitale 50

Die Hybridisierung von Atomen bestimmen 53

Ich versteh' nur noch Griechisch: Sigma- und Pi-Bindungen 53

Kapitel 3 Bilder sagen mehr als Worte: Strukturzeichnungen 57

Lasst Bilder sprechen: Lewis-Formeln 59

Formalladungen 59

Strukturformeln 61

Atome kompakt: Kurzformeln 61

Strukturenstenografie: Skelettformeln 62

Umwandeln von Lewis-Formeln in Skelettformeln 63

Die Zahl von Wasserstoffatomen in Skelettformeln bestimmen 65

Mutterseelenallein: Freie Elektronenpaare 66

Waffenarsenal: Pfeile in der Organik 66

Dr Jekyll und Mr Hyde: Resonanzstrukturen 68

Regeln für Resonanzstrukturen 69

Die Qual der Wahl: Resonanzstrukturen zeichnen 70

Schwindelerregend: Zeichnen von mehr als zwei Resonanzstrukturen 73

Die Gewichtung von Resonanzstrukturen 74

Aufgepasst: Häufige Fehler beim Zeichnen von Resonanzstrukturen 76

Kapitel 4 Säuren und Basen 79

Definitionssache: Säuren und Basen 79

Jetzt wird es nass: Säuren und Basen nach Arrhenius 80

Schrei nach Protonen: Säuren und Basen nach Brønsted 80

Elektronenliebhaber und -hasser: Säuren und Basen nach Lewis 81

Vergleich der Säurestärke organischer Moleküle 83

Der Einfluss der Atome 83

Der Einfluss der Hybridisierung 84

Der Einfluss der Elektronegativität 85

Der Einfluss von Resonanzeffekten 86

Die Definition des pKS-Werts: Eine quantitative Skala der Säurestärke 86

Die Lage von Säure-Base-Gleichgewichten 87

Kapitel 5 Reaktive Zentren: Funktionelle Gruppen 89

Kohlenwasserstoffe 90

Doppelter Spaß: Die Alkene 90

Alkine 91

Gönnen Sie sich eine Nase voll: Aromaten 92

Einfach gebundene Heteroatome 94

Halogenide 94

Zum Einreiben und zum Trinken: Alkohole 95

Boah, was stinkt hier? Thiole 96

Mit dem Holzhammer: Ether 97

Carbonylverbindungen 97

Leben am Rand: Aldehyde 98

Ab durch die Mitte: Ketone 100

Carbonsäuren 100 Die süßeste Versuchung, s...