Die Hydroxygruppe als funktionelle Gruppe
Die OH-Gruppe bestimmt die Eigenschaften der Alkanole. Eine solche Atomgruppe heißt funktionelle Gruppe.
Das lernst du heute
- Ich kann erklären, was eine funktionelle Gruppe ist.
- Ich kann die Hydroxygruppe beschreiben.
- Ich kann die Hydroxygruppe vom Hydroxid-Ion unterscheiden.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Ethanol und Co.: die Alkanole, Polar oder unpolar?, Sauer, neutral, alkalisch: Indikatoren und pH-Skala
Eine funktionelle Gruppe ist eine Atomgruppe, die die Eigenschaften einer Stoffklasse bestimmt. Bei den Alkoholen ist es die Hydroxygruppe –OH. Man sagt auch Hydroxylgruppe. Sie ist an ein C-Atom des Alkylrests gebunden. Der Sauerstoff zieht Elektronen stärker an als Wasserstoff und Kohlenstoff. Die O–H-Bindung ist deshalb polar. Der Sauerstoff ist leicht negativ, der Wasserstoff leicht positiv geladen. Deshalb können Alkanole Wasserstoffbrücken bilden. Man darf die Hydroxygruppe nicht mit dem Hydroxid-Ion (OH⁻) verwechseln. Das Hydroxid-Ion macht Laugen alkalisch. Die Hydroxygruppe der Alkohole bleibt im Molekül gebunden. Alkohole sind in Wasser neutral.
| Hydroxygruppe | Hydroxid-Ion | |
|---|---|---|
| Schreibweise | –OH | OH⁻ |
| Vorkommen | gebunden im Alkoholmolekül | frei in Lösungen |
| Ladung | keine (Gruppe im Molekül) | negativ |
| Wirkung | macht Moleküle polar | macht Lösungen alkalisch |
Funktionelle Gruppe und Rest trennen
- Gegeben: Ethanol, C₂H₅–OH.
- Alkylrest: C₂H₅ – unpolar, ähnelt einem Alkan.
- Funktionelle Gruppe: –OH – polar, bildet Wasserstoffbrücken.
- Das Molekül hat einen unpolaren Teil und einen polaren Teil.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Funktionelle Gruppe: bestimmt die Eigenschaften.
Bei Alkoholen: –OH.
–OH im Molekül ist nicht OH⁻.
Ein Beispiel
Eine Brotdose hat einen Deckel mit Verschluss. Der Verschluss entscheidet, wie sie sich öffnen lässt. So entscheidet die funktionelle Gruppe, wie ein Stoff reagiert.
Schritt für Schritt
Wir teilen ein Molekül
- Zeichne die Kette.
- Suche die OH-Gruppe.
- Der Rest ohne OH ist der Alkylrest.
- Beschreibe: Rest unpolar, OH-Gruppe polar.
Mit einem Bild erklärt
| Teil | Aufbau | Eigenschaft |
|---|---|---|
| Alkylrest | nur C und H | unpolar |
| Hydroxygruppe | O–H | polar |
Zur Grundlage zurück
- Ethanol und Co.: die Alkanole – Du kennst die Alkanole.
- Polar oder unpolar? – Du weißt, wann eine Bindung polar ist.
- Sauer, neutral, alkalisch: Indikatoren und pH-Skala – Du kennst Indikatoren.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
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Lösung: Hydroxygruppe
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
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Lösung: Sauerstoff
Tipp: Teile jedes Alkoholmolekül in Gedanken in zwei Teile: den Alkylrest und die OH-Gruppe. Der Rest verhält sich wie ein Alkan, die OH-Gruppe wie Wasser.
Merksatz: Funktionelle Gruppe: Atomgruppe, die die Eigenschaften bestimmt. Bei Alkanolen: –OH, polar.
Typischer Fehler: Viele denken, Alkohole seien alkalisch, weil sie OH enthalten. Die Hydroxygruppe bleibt gebunden. Rotkohlsaft zeigt in Ethanol neutral an.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
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Lösung: Stimmt nicht
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Lösung: violett
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Lösung: die funktionelle Gruppe
Frage 4 Wie viele Atome hat die Hydroxygruppe –OH?
Zeig mir den ersten Schritt
Zähle O und H.
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Lösung: 2
1 Sauerstoffatom und 1 Wasserstoffatom ergeben 2 Atome.
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Lösung: Stimmt
Geschafft
Eine funktionelle Gruppe bestimmt die Eigenschaften einer Stoffklasse. Bei Alkanolen ist es die polare –OH-Gruppe. Sie kann Wasserstoffbrücken bilden. Das gebundene –OH ist nicht dasselbe wie das Hydroxid-Ion OH⁻. Alkohole reagieren in Wasser neutral.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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