Die organische Chemie ist eines der umfangreichsten Teilbereiche der Chemie, in dem die chemischen Zusammensetzungen des Kohlenstoffs betrachtet werden. Deshalb wird dieses Gebiet auch Organik oder Chemie des Kohlenstoffes genannt. Es sind unzählig viele Kohlenstoffverbindungen bekannt, da ein Kohlenstoffatom nicht nur mit weiteren Kohlenstoffatomen, sondern auch mit anderen organisch-chemischen Verbindungen, wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor, Bindungen eingehen kann. Dadurch ist die Bildung von kurzen, langen, verzweigten oder ringförmigen Kohlenstoffketten möglich.

 

Bereiche der organischen Chemie

Die organische Chemie hat verschiedene Klassen

Die organische Chemie hat verschiedene Klassen

Die organische Chemie lässt sich auf verschiedene Arten strukturieren. Zum einem kann eine Klassifizierung hinsichtlich der Stoffklassen vorgenommen werden und zum anderen eine Einteilung aufgrund der Reaktionstypen. Die Unterteilung der Reaktionstypen erfolgt anhand der Reaktion der organischen Elemente auf eine Erhöhung oder Reduzierung der Elektronendicht. Folgende Reaktionstypen lassen sich unterscheiden: Substitutionsreaktion, Additionsreaktion, Eliminierungsreaktion, Umlagerungsreaktion und Redoxreaktion.

Reaktionstypen:

  • Substitutionsreaktionen
    Bei den Substitutionsreaktionen in der organischen Chemie wird ein Teil des Moleküls durch ein anderes verdrängt bzw. ausgetauscht. Es gibt verschiedene Substitutionsreaktionen in der organischen Chemie, z.B. die Halogenierung, die Kondensation, die Veresterung und die Hydrolyse. Beispielsweise wird bei der Hydrolyse, zu einer Stoffverbindung, Wasser hinzugefügt. Dadurch wird diese Bindung aufgespalten. So kann z.B. Ester in Alkohol und Carbonsäure aufgeteilt werden.
  • Additionsreaktion
    Bei der Additionsreaktion werden zwei Moleküle zu einem Molekül zusammengefasst. Das bedeutet, dass aus einer Doppelbindung eine Einfachbindung wird. Wenn man z.B. Brom und Ethan zusammenfügt, entsteht Bromethan.
  • Eliminierungsreaktion
    Die Eliminierungsreaktion ist das Gegenteil der Additionsreaktion. Hier wird eine Bindung aufgespalten und es entstehen zwei Atome. Das bedeutet, dass aus einer Einfachbindung eine Doppelbindung entsteht. So kann beispielsweise Bromethan in Bromwasserstoff und Ethen aufgespalten werden.
  • Umlagerungsreaktion
    Bei der Umlagerungsreaktion werden keine Moleküle entfernt oder hinzuaddiert. Hier kommt es, durch eine Neuanordnung der Atome, lediglich zur Änderung der chemischen Verbindung. Ein Beispiel für solch eine Umlagerung ist die Baeyer-Villiger-Oxidation. Hier wird, durch Umlagerung mit Peroxycarbonsäure, Ketone zum Ester bzw. Aldehyde zur Carbonsäure umgelagert.
  • Redoxreaktion
    Bei der Redoxreaktion in der organischen Chemie laufen zwei Teilreaktionen ab. Die erste ist die Oxidation. Hier werden Elektronen abgegeben und die Oxidationszahl erhöht. Bei der zweiten Teilreaktion, der Reduktion, werden Elektronen aufgenommen und dadurch nimmt die Oxidationszahl ab. Ein Beispiel hierfür ist die Reaktion von Kupferoxid mit Eisen. Hierbei wird der Sauerstoff vom Kupfer auf das Eisen übertragen, indem Eisen dem Kupferoxid den Sauerstoff entzieht. Dadurch entstehen Kupfer und Eisenoxid. Wichtig: hier laufen die Oxidation und Reduktion gleichzeitig ab.

Stoffklassen in der organischen Chemie werden anhand ihrer funktionellen Gruppe der Verbindung eingeteilt. Stoffklassen lassen sich u.a. in Kohlenwasserstoffe, Alkohol, Ketone, Aldehyde, Carbonsäuren und Ether einteilen.