Definiere den Begriff Orbital. Leiten Sie die räumliche Struktur des Wassers her, zeichnen und benennen Sie sie.

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1 Definiere den Begriff rbital. Das rbital ist ein Bereich, in dem sich ein Elektron mit großer Wahrscheinlichkeit befindet. In jedem rbital befinden sich maximal zwei Elektronen. Leiten Sie die räumliche Struktur des Wassers her, zeichnen und benennen Sie sie. Grundform Tetraeder mit zwei freien Elektronenpaaren gewinkelt + Zeichnung: Leiten Sie die räumliche Struktur des Ammoniaks her, zeichnen und benennen Sie sie. Grundform Tetraeder mit einem freien Elektronenpaar trigonal pyramidal + Zeichnung: Leiten Sie die räumliche Struktur des Methans her, zeichnen und benennen Sie sie. Grundform Tetraeder ohne freies Elektronenpaar tetraedrisch + Zeichnung

2 Erklären Sie den Begriff Partialladung unter Verwendung eines Beispielmoleküls. Eine Folge der unterschiedlichen Elektronegativität der Atome ist das Auftreten einer Partialladung, die mit δ+ bzw. δ symbolisiert wird. Definieren Sie den Begriff Elektronegativität, geben Sie ihre Tendenzen im PSE an und zeigen Sie, wo man sie im PSE finden kann. Elektronegativität (E N ): Fähigkeit eines Atoms, die Elektronen innerhalb einer Elektronenpaarbindung an sich zu ziehen. im PSE: steigt von links nach rechts fällt von oben nach unten Definieren Sie den Begriff Dipolmolekül. Moleküle, bei denen sich die elektronenziehenden Kräfte nicht aufheben bzw. die Ladungsschwerpunkte der positiven und negativen Teilladungen nicht zusammenfallen, bezeichnet man als Dipolmoleküle. Definieren Sie den Begriff Wasserstoffbrückenbindung. Die elektrostatischen Anziehungskräfte zwischen einem stark positivierten Atom und einem freien Elektronenpaar am elektronegativeren Partner (, N, F) des Nachbarmoleküls bezeichnet man als Wasserstoffbrückenbindungen.

3 Definieren Sie den Begriff VanderWaalsKräfte. VanderWaalsKräfte sind schwache zwischenmolekulare Kräfte, die auf der elektrostatischen Anziehung zwischen spontanen und induzierten Dipolen bei Atomen und Molekülen beruhen. Erklären Sie, wie man abschätzen kann, ob ein Lösungsmittel zum Lösen eines Stoffes geeignet ist oder nicht. Stoffe aus unpolaren Molekülen lösen sich in unpolaren Lösungsmitteln. Stoffe aus polaren Molekülen lösen sich in polaren Lösungsmitteln. Ähnliches löst sich in Ähnlichen Definieren Sie den Begriff Säure und Base (nach Brönsted) und geben Sie ein Beispiel an. Säuren sind Protonendonatoren (Proton = + ). Beispiel: Cl Basen sind Protonenakzeptoren. Beispiel: Na Definieren Sie den Begriff Ampholyt und geben Sie ein Beispiel an. Teilchen, die je nach Reaktionspartner sowohl als Säure (Protonendonator) als auch als Base (Protonenakzeptor) wirken können, nennt man Ampholyte. Beispiele: 2, S 4

4 Benennen Sie folgendes Teichen und erklären Sie, durch welche Reaktion es gebildet werden kann: 3 + xoniumion Es entsteht, wenn ein Wassermolekül ein Proton von einer Säure aufnimmt (Protolyse). Benennen Sie folgendes Teichen und erklären Sie, durch welche Reaktion es gebildet werden kann: ydroxidion Es entsteht, wenn ein Wassermolekül ein Proton an eine Base abgibt (Protolyse). Erklären Sie den Begriff Protolyse anhand eines Beispiels. Übergang eines Protons vom Protonendonator (Säure) auf den Protonenakzeptor (Base): z.b.: Cl (g) + 2 (l) Cl (aq) (aq) Protonen Protonendonator akzeptor Erklären Sie das Donator/ AkzeptorPrinzip am Beispiel der SäureBase Reaktion. Übergang eines Protons von einer Säure (Protonendonator) auf eine Base (Protonenakzeptor).

5 Nennen Sie ein Beispiel für einen Indikator mit entsprechenden Farben. sauer neutral alkalisch Lackmus: rot lila blau Bromthymolblau: gelb grün blau bl ppapier mit Universalindikator: rot grün blau Erklären Sie eine Neutralisationsreaktion anhand eines Beispiels. Bei einer Reaktion entstehen aus einer Säure und einer Base Wasser und ein Salz. Bsp.: Cl + Na NaCl + 2 Erkläre den pwert! Der pwert ist das Maß für die Konzentration an xoniumionen in einer Lösung. p < 7 sauer p = 7 neutral p > 7 basisch/alkalisch Erkläre die Autoprotolyse des Wassers mit ilfe der Reaktionsgleichung Ein Wassermolekül (Säure) gibt ein Proton an ein anderes Wassermolekül (Base) ab.

6 Formuliere Sie die Formeln folgender Säuren: Flusssäure Salzsäure Bromsäure Iodsäure F Cl Br I Formulieren Sie die Formeln folgender Säuren und ihrer Säurereste: Kohlensäure Schwefelsäure schwefelige Säure Säure 2 C 3 C 3 2 S 4 S 4 2 S 3 S 3 Säurereste bei stufenweiser Deprotonierung 2 C 3 2 S 4 2 S 3 Formulieren Sie die Formeln folgender Säuren und ihrer Säurereste: Salpetersäure salpetrige Säure Phosphorsäure phosphorige Säure Säure Säurereste bei stufenweiser Deprotonierung N 3 N 3 N 2 N 2 3 P 4 2 P 4 3 P 3 2 P 3 2 P 4 2 P 3 N 3 N 2 3 P 4 3 P 3 Nennen Sie die Namen folgender Säuren: F Cl Br I Flusssäure Salzsäure Bromsäure Iodsäure

7 Nennen Sie die Namen folgender Säuren und ihrer Säurereste: Säure Kohlensäure Säurereste bei stufenweiser Deprotonierung ydrogencarbonat Carbonat 2 C 3 Schwefelsäure ydrogensulfat Sulfat 2 S 4 Schwefelige Säure ydrogensulfit Sulfit 2 S 3 Nennen Sie die Namen folgender Säuren und ihrer Säurereste: N 3 Säure Säurereste bei stufenweiser Deprotonierung Salpetersäure Salpetrige Säure ydrogennitrat ydrogennitrit Nitrat Nitrit N 2 3 P 4 3 P 3 Phosphorsäure Phosphorige Säure Dihydrogenphosphat Dihydrogenphosphit ydrogenphosphat ydrogenphosphit Phosphat Phosphit Nennen Sie die Namen folgender Basen und ihren zugehörigen wässrigen Lösungen: Natriumhydroxid / Natronlauge Kaliumhydroxid / Kalilauge Na K Nennen Sie die Namen folgender Basen und ihren zugehörigen wässrigen Lösungen: Bariumhydroxid / Barytwasser Calciumhydroxid / Kalkwasser Ba() 2 Ca() 2

8 Nennen Sie den Namen folgender Base und ihrer zugehörigen wässrigen Lösung: N 3 N 4 Ammoniak AmmoniumhydroxidLösung / Ammoniakwasser Formulieren Sie die Formeln folgender Basen bzw. Laugen: Natriumhydroxid/ Natrolauge Kaliumhydroxid/ Kalilauge Na K Formulieren Sie die Formeln folgender Basen bzw. Laugen: Bariumhydroxid/ Barytwasser Calciumhydroxid/ Kalkwasser Ba() 2 Ca() 2 Formulieren Sie die Formeln folgender Basen bzw. Laugen: Ammoniak AmmoniumhydroxidLösung/ Ammoniakwasser N 3 N 4

9 Definieren Sie die Begriffe Reduktion und xidation. Reduktion = Aufnahme von Elektronen xidation = Abgabe von Elektronen Bestimmen Sie die xidationszahlen Br S 2 N 2 Mn 2 Br S 2 N 2 Mn 2 Al 2 3 K 2 Cr 4 NaS Al 2 3 K 2 Cr 4 NaS 4 Erklären Sie das Donator/ AkzeptorPrinzip am Beispiel der RedoxReaktion. Übergang eines Elektrons von einem Elektronendonator (Reduktionsmittel) auf Elektronenakzeptor (xidationsmittel). Nennen Sie die Schritte, um eine Teilgleichung einer RedoxReaktion aufzustellen. xidationszahl bestimmen Elektronenausgleich Ladungsausgleich: sauer mit 3 + basisch mit Stoffausgleich mit Wasser

10 Beschreiben Sie den Aufbau und die Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe. nur Kohlenstoff und Wasserstoffatome mit einander verbunden Kohlenstoffatom ist vierbindig Wasserstoffatom ist einbindig Skelett aller KW wird von Kohlenstoffketten oder ringen gebildet unpolar löslich in unpolaren Lösungsmitteln Beschreiben Sie die Alkane allgemein. Geben Sie für ein Beispiel Formel und Name an. gesättigte Kohlenwasserstoffe (nur Einfachbindungen) C n 2n+2 Nomenklatur: Endung an Ringe haben Vorsilbe Cyclo Bsp.: 3 CC 3 Ethan Beschreiben Sie die Alkene allgemein. Geben Sie für ein Beispiel Formel und Name an. ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung C n 2n Nomenklatur: Endung en Bsp.: 2 C=C 2 Ethen Beschreiben Sie die Alkine allgemein. Geben Sie für ein Beispiel Formel und Name an. ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Dreifachbindung C n 2n2 Nomenklatur: Endung in Bsp.: C C Ethin

11 Erläutern Sie den Begriff Konstitutionsisomerie. = Strukturisomerie Verbindungen mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Strukturformel (unterschiedliche Verknüpfungsreihenfolge der Atome). Erläutern Sie am Beispiel Butan die verschiedenen Darstellungsformen (Summen, albstruktur, Struktur, Skelettformel) Summenformel: C 4 10 albstrukturformel: C 3 C 2 C 2 C 3 Strukturformel: Skelettformel: Erklären Sie den Begriff Substitution. Alkan + alogen (Licht) Wasserstoffhalogenid + alogenalkan Eine Substitution ist eine Reaktion, bei der Atome durch andere Atome oder ganze Atomgruppen (z.b. Methylgruppen) ersetzt werden. Dabei bleibt das Kohlenstoffgerüst erhalten. typische Reaktion für gesättigte KW Erklären Sie den Begriff Addition. Bsp: C Br 2 C 2 4 Br 2 Eine Addition ist eine Reaktion, bei der eine Mehrfachbindung unter Bildung von einer Einfachbindung aufgelöst wird.

12 Erläutern Sie die Begriffe Radikal, Eletrophil sowie Nucleophil und nennen Sie je ein Beispiel. Ein Radikal ist ein Teilchen mit ungepaarten Elektronen (z.b. einzelnes BrAtom). Ein Elektrophil ist ein positiv geladenes oder polarisiertes Teilchen (z.b. + ). Ein Nucleophil ist ein negativ geladenes oder polarisiertes Teilchen (z.b. Cl ). Geben Sie für die Alkohole die allgemeine Summenformel an, benennen Sie die funktionelle Gruppe und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur. allg. Formel: R allg. Summenformel: C n 2n+1 Gruppe = ydroxygruppe Nomenklatur: Name des AlkylRestes + Position der funktionellen Gruppe (+ Anzahl der funktionellen Gruppen) + Endung ol Erläutern Sie die Einteilung der Alkohole nach der Anzahl der ydroxygruppen und nennen Sie jeweils ein Beispiel. = Wertigkeit der Alkohole einwertige Alkohole: nur eine ydroxygruppe im Molekül; Bsp: Ethanol mehrwehrtige Alkohole: enthalten entsprechend viele ydroxygruppen pro Molekül; Bsp: 1,2Butandiol Erläutern Sie die Einteilung der Alkohole nach der Stellung der ydroxygruppe und nennen Sie jeweils ein Beispiel. primärer Alkohol: ydroxygruppe an primären tertiärer Alkohol: ydroxygruppe an tertiären sekundärer Alkohol: ydroxygruppe an sekundären CAtom C 3 3 CCC 2 C 3 tertiäres sekundäres primäres CAtom

13 Primärer Alkohol Aldehyd Carbonsäure Erläutern Sie die xidationsprodukte der verschiedenwertigen Alkohole. Sekundärer Alkohol Keton Tertiärer Alkohol: keine xidation möglich, da drei Bindungen zu anderen CAtomen keine Ausbildung einer Doppelbindung zum Sauerstoff möglich Zeichnen und benennen Sie die funktionelle Gruppe der Aldehyde und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur der Aldehyde. = Carbonylgruppe Nomenklatur: Name des AlkylRestes + Endung al Zeichnen und benennen Sie die funktionelle Gruppe der Ketone und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur der Ketone. = Carbonylgruppe Nomenklatur: Name des AlkylRestes + Position der funktionellen Gruppe + Endung on Nennen Sie zwei Nachweisreaktionen für Aldehyde und erklären Sie weshalb man so Aldehyden von Ketonen unterscheiden kann. Silberspiegelprobe FehlingProbe (Schiffsche Probe) Beide Nachweise sind mit Ketonen negativ, da diese im Gegensatz zu Aldehydmolekülen nicht weiter oxidiert werden können.

14 Zeichnen und benennen Sie die funktionelle Gruppe der Carbonsäuren, leiten Sie deren Namen her und erklären Sie die allgemeine Nomenklatur der Carbonsäuren. = Carboxy(l)gruppe, setzt sich aus einer Nomenklatur: Name des AlkylRestes + Endung säure Carbonylgruppe und einer ydroxygruppe zusammen Erklären Sie mithilfe von Reaktionsgleichungen die Silberspiegelprobe mit Ethanal. Erklären Sie mithilfe von Reaktionsgleichungen die FehlingProbe mit Ethanal. Zeichnen Sie die funktionelle Gruppe der Ester.

15 = Esterkondensation Beschreiben Sie die Estersynthese. R 1 C + R 2 Esterkondensation Esterhydrolyse R 1 C R Erklären Sie den Begriff chemisches Gleichgewicht am Beispiel der Veresterung. Bei reversiblen Reaktionen laufen in einem Reaktionsgemisch in und Rückreaktion gleichzeitig ab. Nach einiger Zeit stellt sich das chemische Gleichgewicht ein, d.h. in und Rückreaktion laufen so ab, dass sich die Zusammensetzung des Gemisches nicht mehr ändert. Zeichnen Sie als Bsp. für ein Kohlenhydrat die Glucose und kennzeichnen Sie die funktionelle Gruppen. eine Aldehyd oder Ketogruppe und mehrere ydroxygruppen Bsp: Glucose: C C C C C C 2 Beschreiben Sie eine Einteilungsmöglichkeit der Kohlenhydrate und nennen Sie je ein Beispiel. Die Kohlenhydrate werden nach Anzahl der Bausteine eingeteilt: Monosaccharide = Einfachzucker (Glucose) Disaccharide = Zweifachzucker (Saccharose) Polysaccharide = Vielfachzucker (Stärke)

16 Erklären Sie mithilfe einer Reaktionsgleichung die Synthese eines Fettmoleküls und benennen Sie den vorliegenden Reaktionsmechanismus. Esterkondensation: Glycerin C C C Fettsäure C R 1 C R 2 C R C C C C R 1 C R 2 C R 3 Erklären Sie mithilfe Werden Fette mit Laugen (Na bzw. K) erhitzt so bilden sich Seifen (Natrium oder Kaliumsalze langkettiger Fettsäuren) einer Reaktionsgleichung die Verseifung. Aminosäuremoleküle enthalten immer eine Beschreiben Sie mithilfe Aminogruppe und eine Carboxylgruppe. einer Zeichnung den allgemeinen Aufbau der Aminosäuren. Sie unterscheiden sich durch einen Rest, der variabel ist (R 1 = Glycin, R 1 = C 3 Alanin) Kondensationsreaktion zweier AS: Erklären Sie mithilfe einer Reaktionsgleichung die 2N C C R 1 + N C C R 2 2 Bildung einer Peptidbindung. 2N C C N C C R 1 R 2