Alkaner, alkoholer & karboxylsyror
Organisk kemi handlar till stor del om kolföreningar. På nivå 1 är alkaner, alkoholer och karboxylsyror centrala exempel som visar hur en funktionell grupp kan förändra en molekyls egenskaper.
- Nivå 1
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Kol som byggsten
Kol kan bilda fyra kovalenta bindningar och skapa kedjor, förgreningar och ringar. Därför finns ett mycket stort antal organiska föreningar.
Alkaner
Alkaner består bara av kol och väte med enkelbindningar. De är i huvudsak opolära och har därför låg löslighet i vatten. Kokpunkten ökar generellt när kolkedjan blir längre eftersom dispersionskrafterna blir starkare.
Alkoholer
Alkoholer innehåller hydroxylgruppen –OH. Gruppen är polär och kan bilda vätebindningar. Små alkoholer är därför betydligt mer vattenlösliga än motsvarande alkaner.
Karboxylsyror
Karboxylsyror innehåller karboxylgruppen –COOH. Gruppen kan avge en proton och ger ämnesklassen dess sura egenskaper. Även karboxylsyror kan bilda vätebindningar.
Homologa serier och namn
I en homolog serie skiljer sig närliggande ämnen ofta med en CH₂-grupp. Namn som metan, etan och propan eller metanol, etanol och propanol gör det möjligt att koppla struktur till ämnesklass.
Exempel
Exempel: etan, etanol och etansyra
- Etan är en alkan och är opolär.
- Etanol har en OH-grupp och kan vätebinda.
- Etansyra har en COOH-grupp och kan avge protoner.
- Samma grundläggande kolkedja får alltså tydligt olika egenskaper när den funktionella gruppen ändras.
Så gör du
- 1Identifiera kolkedjans längd.
- 2Leta efter funktionella grupper som OH eller COOH.
- 3Bestäm ämnesklass.
- 4Koppla polaritet och intermolekylära krafter till löslighet och kokpunkt.
- 5Använd ämnesklassen för att förutsäga typiska kemiska egenskaper.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
Alla organiska ämnen är opolära.
Bättre
Många organiska ämnen innehåller polära funktionella grupper.
Alkoholer och karboxylsyror är tydliga exempel.
Vanligt misstag
En alkohol är samma sak som en hydroxid.
Bättre
Alkoholer har en OH-grupp kovalent bunden till en kolatom.
Hydroxidjonen OH⁻ är en separat jon.
Vanligt misstag
Längre kolkedja gör alltid ett ämne mer vattenlösligt.
Bättre
En längre opolär kolvätekedja gör ofta vattenlösligheten sämre om den polära delen är oförändrad.
Balansen mellan polära och opolära delar är viktig.
Fundera
Hur kan två molekyler med samma antal kolatomer få helt olika egenskaper?
Träna
Övning
Förklara varför etanol är mer vattenlösligt än hexan.
Sammanfattning
- Kol kan bilda stabila kedjor och många olika organiska strukturer.
- Alkaner är huvudsakligen opolära kolväten.
- Alkoholer innehåller OH-gruppen och kan bilda vätebindningar.
- Karboxylsyror innehåller COOH-gruppen och har sura egenskaper.
- Funktionella grupper är avgörande för organiska ämnens egenskaper.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.