Einführung in die Organische Chemie

Die historische Entwicklung der Organischen Chemie

Bereits vor der Trennung / Zuordnung von (chemischen) Stoffen zur Organischen oder Anorganischen Chemie gab es bereits Stoffe, die wie Alkohol (Ethanol) “heute” der Organischen Chemie zugeordnet werden. Der Begriff “organisch” wird heute immer noch verwendet, obwohl es sich bei organischen Stoffen um Stoffe handelt, die nicht nur die von Lebewesen hervorgebracht werden, sondern auch im Labor hergestellt werden können.

Eine (offizielle) Einteilung Organische / Anorganische Chemie beginnt im 19. Jahrhundert. Der Naturwissenschaftler Berzelius beschreibt in seinen Forschungen organischen Stoffe als nur durch Lebewesen erzeugbar. Die Herstellung von organischen Stoffen benötigt daher eine Lebenskraft (diese wird als „vis vitalis“ bezeichnet). Daher wurde die Organische Chemie auch als die Chemie der lebenden Natur bzw. belebten Natur bezeichnet.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts gelang Wöhler die Harnstoffsynthese. Harnstoff als organische Verbindung konnte aus rein anorganischen Ausgangsstoffen im Labor hergestellt werden (ohne das zur Herstellung ein lebender Organismus benötigt wird). Durch die Harnstoff-Synthese konnte Wöhler beweisen, dass organische Stoffe auch auf “chemischen Weg” im Labor herstellbar sind. Auch konnte Wöhler zeigen, dass organische Stoffe bzw. Reaktionen den gleichen Gesetzmäßigkeiten (beispielsweise “Erhaltung der Masse”) wie anorganische Stoffe bzw. Reaktionen.

Heutzutage versteht man unter der Organischen Chemie die Chemie der Kohlenstoffverbindungen, d.h. zu den organischen Stoffen zählt man heute alle Verbindungen, die Kohlenstoffatome enthalten (Ausnahme: Kohlenstoffdioxid und die “Derivate” von Kohlenstoffdioxid). Organische Stoffe sind aber nicht nur aus Kohlenstoffatomen aufgebaut, sondern enthalten in ihrer Struktur noch andere (wenige) Elemente wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, und Halogene. Obwohl man nun denken mag, dass aufgrund der Anzahl der möglichen Elemente (die zur Bildung des Stoffes verwendet werden), es mehr anorganische Stoffe geben müsste, als organische, ist es dennoch andersrum. Es existieren heute viel mehr organische Stoffe als anorganische Stoffe. So sind mehrere hunderttausend anorganische Stoffe bekannt, während mehrere Millionen verschiedene organische Stoffe bekannt sind.

Diese Besonderheit liegt an den Eigenschaften von Kohlenstoff(atomen) und seinem “Bindungsverhalten”. So können sich Kohlenstoffatome praktisch unbegrenzt miteinander verbinden und auch fast alle möglichen dreidimensionalen Strukturen wie Ketten oder Ringe ausbilden.

Berzelius hatte mit seinen Forschungsarbeiten die Einteilung in Anorganische und Organische Chemie “eingeführt”. Obwohl seit den “Arbeiten” von Wöhler bekannt ist, dass organische Stoffe den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie anorganische Stoffe unterliegen, hat man diese Einteilung weiter beibehalten.


Einführung in die Organische Chemie – Testfragen/-aufgaben

1. Was ist der grundlegende Unterschied zwischen organischer und anorganischer Chemie?

Die organische Chemie befasst sich hauptsächlich mit Kohlenstoffverbindungen, insbesondere Kohlenwasserstoffen, während die anorganische Chemie sich mit Verbindungen befasst, die keine Kohlenstoffatome enthalten.

2. Was ist ein Kohlenwasserstoff?

Ein Kohlenwasserstoff ist eine chemische Verbindung, die ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht.

3. Wie werden organische Verbindungen klassifiziert?

Organische Verbindungen können basierend auf den funktionalen Gruppen klassifiziert werden, die sie enthalten. Dies können Alkohole, Ether, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester und viele andere sein.

4. Was sind Isomere?

Isomere sind Moleküle mit der gleichen molekularen Formel, die sich jedoch in der Anordnung der Atome im Molekül oder in der Raumstruktur unterscheiden.

5. Beschreiben Sie den Prozess der Esterbildung.

Die Esterbildung, auch als Esterifizierung bezeichnet, ist eine chemische Reaktion zwischen einer Carbonsäure und einem Alkohol, die typischerweise unter Hitze und einem Katalysator stattfindet und ein Ester und Wasser produziert.

6. Was ist eine funktionale Gruppe in der organischen Chemie?

Eine funktionale Gruppe ist eine spezifische Gruppierung von Atomen in einer organischen Verbindung, die bestimmt, wie diese Verbindung in chemischen Reaktionen reagiert.

7. Was ist eine Addition-Reaktion in der organischen Chemie?

Eine Addition-Reaktion ist eine Reaktion, bei der Atome oder Gruppen an ein Molekül angefügt werden, oft unter doppelte oder dreifache Bindungen.

8. Erklären Sie den Begriff “Aromatische Verbindungen”.

Aromatische Verbindungen sind solche, die einen oder mehrere Ringstrukturen enthalten, die die spezielle Stabilität des Benzolrings aufweisen, ein sechsgliedriger Kohlenstoffring mit abwechselnden einfachen und doppelten Bindungen.

9. Was definiert eine Substitution-Reaktion?

Eine Substitution-Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein Atom oder eine Gruppe von Atomen in einem Molekül durch ein anderes Atom oder eine andere Gruppe ersetzt wird.

10. Warum sind die meisten organischen Moleküle nicht-polare Moleküle?

Dies liegt daran, dass die Elektronen in den C-H-Bindungen gleichmäßig auf beide Atome verteilt sind, wodurch die meisten organischen Moleküle nicht-polar sind.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 24. Januar 2024