Aktuelle Forschung zu neuen Treibstoffen: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Chemie digital
Wechseln zu: Navigation, Suche
(→‎Benennung Ether)
(→‎Ether)
Zeile 16: Zeile 16:
  
 
== Ether ==
 
== Ether ==
−
Definition: ...
 
−
=== Benennung Ether ===
 
 
[[Datei:Ether.png|mini|Struktur und Bindungsverhältnisse der Ether]]
 
[[Datei:Ether.png|mini|Struktur und Bindungsverhältnisse der Ether]]
 
Allgemein kann ein Ether als
 
Allgemein kann ein Ether als
Zeile 23: Zeile 21:
 
:<math>\mathrm{R^{1}{-}O{-}R^{2} \ }</math>
 
:<math>\mathrm{R^{1}{-}O{-}R^{2} \ }</math>
  
−
dargestellt werden. R<sup>1</sup> und R<sup>2</sup> sind hier Alkyl-Reste. Die Bindungsverhältnisse in Ethern ähneln denen in [[Alkohole]]n und im [[Wasser]], das als Grundkörper dieser beiden Verbindungsklassen aufgefasst werden kann. Kohlenstoff- und Sauerstoff-Atome sind jeweils sp<sup>3</sup> [[Hybrid-Orbital|hybridisiert]]. Dies führt zu einer [[Tetraeder|tetraedrischen]] Anordnung der [[Atomorbital]]e um alle beteiligten Atome. Der [[Bindungswinkel]] des Sauerstoffs ist aufgrund der gegenüber Wasserstoff (104,5° im H<sub>2</sub>O) voluminöseren Alkylsubstituenten mit 112° erweitert. Die C–O-Bindungen sind mit ca. 143&nbsp;[[Meter#Dezimale Vielfache|pm]] so lang wie in Alkoholen.
+
dargestellt werden. R<sup>1</sup> und R<sup>2</sup> sind hier Alkyl-Reste. Die Bindungsverhältnisse in Ethern ähneln denen in Alkoholen und im Wasser, das als Grundkörper dieser beiden Verbindungsklassen aufgefasst werden kann. Mit den zwei freien Elektronenpaaren am Sauerstoff führt es zu einer tetraedrischen Anordnung der vier Elektronenwolken bzw. zu einem Winkel am Sauerstoff. Der Bindungswinkel des Sauerstoffs ist aufgrund der gegenüber Wasserstoff (104,5° im H<sub>2</sub>O) voluminöseren Alkylsubstituenten mit 112° erweitert.  
  
−
Entsprechend verläuft die Benennung der Alkoxy-Alkane. Beispiele:
+
=== Benennung Ether ===
−
* Die Verbindung H<sub>3</sub>C–O–CH<sub>3</sub> setzt sich zusammen aus einem H<sub>3</sub>C–O-Substituenten und dem Methyl-Rest (CH<sub>3</sub>) als Stamm, wobei hier allerdings beide Reste gleichwertig sind. Entsprechend heißt die Verbindung Methoxymethan oder [[Dimethylether]]:
+
Gemäß der IUPAC-Nomenklatur werden aliphatische Ether als Alkoxy-Alkane bezeichnet: R<sub>1</sub>–O–R<sub>2</sub>
 +
* Die die Gruppe O–R<sub>2</sub> ist ein Alkoxy-Substituent einer Alkan-Kette R<sub>1</sub> behandelt wird.  
 +
* Der niederrangigere Substituent der Kette ist hierbei der Alkoxy-Rest (–O–R<sub>2</sub>), der höherrangigere bildet den Stamm des Stoffnamens.
 +
* Ebenfalls von der IUPAC zugelassene Namen werden durch Nennung der beiden Alkylreste und der Endung '''ether''' gebildet und sind besonders für kleine, aliphatische Ether gebräuchlich.
 +
* Bei symmetrischen Ethern ist dann die Bezeichnung sehr einfach durch Vorstellen eines Di möglich [z. B.: Diethylether (Ethoxyethan) oder Dimethylether (Methoxymethan)]. Cyclische und aromatische Ether sind fast sämtlich nur unter ihrem Trivialnamen bekannt.
 +
 
 +
Beispiele:
 +
* Die Verbindung H<sub>3</sub>C–O–CH<sub>3</sub> setzt sich zusammen aus einem H<sub>3</sub>C–O-Substituenten und dem Methyl-Rest (CH<sub>3</sub>) als Stamm, wobei hier allerdings beide Reste gleichwertig sind. Entsprechend heißt die Verbindung Methoxymethan oder Dimethylether:
  
 
[[Datei:Dimethyl ether Structural Formulae.svg|zentriert|150px|Methoxymethan]]
 
[[Datei:Dimethyl ether Structural Formulae.svg|zentriert|150px|Methoxymethan]]
  
−
* H<sub>3</sub>C–O–CH(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub> heißt [[2-Methoxypropan]] oder Isopropylmethylether. Die höherrangige [[Propan]]-Kette bildet den Stammnamen, an die ein Methoxy-Substituent an 2- (bzw. ''iso''-) Position des Propylrestes gebunden ist:
+
* H<sub>3</sub>C–O–CH(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub> heißt 2-Methoxypropan oder Isopropylmethylether. Die höherrangige Propan-Kette bildet den Stammnamen, an die ein Methoxy-Substituent an 2- (bzw. ''iso''-) Position des Propylrestes gebunden ist:
  
 
[[Datei:Methylisopropyl ether Structural Formulae.svg|zentriert|170px|2-Methoxypropan]]
 
[[Datei:Methylisopropyl ether Structural Formulae.svg|zentriert|170px|2-Methoxypropan]]
−
 
−
* FH<sub>2</sub>C–CH<sub>2</sub>–O–CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> wird als [[1-Ethoxy-2-fluorethan]] bezeichnet. Zwar sind beide Ketten prinzipiell gleichrangig, aber der fluorierte (und damit höher substituierte) Rest bildet den Namensstamm:
 
−
[[Datei:Ethoxy-2-fluoroethane Structural Formulae.svg|zentriert|220px|1-Ethoxy-2-fluorethan]]
 

Version vom 1. März 2017, 19:08 Uhr

Inhaltsverzeichnis

Power to Gas

Alkohole

Definition: ...

Benennung der Alkohole

Eigenschaften der Alkohole

Methanol der Supertreibstoff

Kleine Brennstoffzelle zur Gewinnung von Strom aus Methanol ohne Verbrennung
  • Oktanzahl: 160
  • Dichte Methanol: 0,79 kg/l

Fragen:

  • Wieviel CO2 entsteht aus einem Liter Methanol
  • 1 l Methanol bringt wieviel Energie?

Ether

Struktur und Bindungsverhältnisse der Ether

Allgemein kann ein Ether als

\mathrm{R^{1}{-}O{-}R^{2} \ }

dargestellt werden. R1 und R2 sind hier Alkyl-Reste. Die Bindungsverhältnisse in Ethern ähneln denen in Alkoholen und im Wasser, das als Grundkörper dieser beiden Verbindungsklassen aufgefasst werden kann. Mit den zwei freien Elektronenpaaren am Sauerstoff führt es zu einer tetraedrischen Anordnung der vier Elektronenwolken bzw. zu einem Winkel am Sauerstoff. Der Bindungswinkel des Sauerstoffs ist aufgrund der gegenüber Wasserstoff (104,5° im H2O) voluminöseren Alkylsubstituenten mit 112° erweitert.

Benennung Ether

Gemäß der IUPAC-Nomenklatur werden aliphatische Ether als Alkoxy-Alkane bezeichnet: R1–O–R2

  • Die die Gruppe O–R2 ist ein Alkoxy-Substituent einer Alkan-Kette R1 behandelt wird.
  • Der niederrangigere Substituent der Kette ist hierbei der Alkoxy-Rest (–O–R2), der höherrangigere bildet den Stamm des Stoffnamens.
  • Ebenfalls von der IUPAC zugelassene Namen werden durch Nennung der beiden Alkylreste und der Endung ether gebildet und sind besonders für kleine, aliphatische Ether gebräuchlich.
  • Bei symmetrischen Ethern ist dann die Bezeichnung sehr einfach durch Vorstellen eines Di möglich [z. B.: Diethylether (Ethoxyethan) oder Dimethylether (Methoxymethan)]. Cyclische und aromatische Ether sind fast sämtlich nur unter ihrem Trivialnamen bekannt.

Beispiele:

  • Die Verbindung H3C–O–CH3 setzt sich zusammen aus einem H3C–O-Substituenten und dem Methyl-Rest (CH3) als Stamm, wobei hier allerdings beide Reste gleichwertig sind. Entsprechend heißt die Verbindung Methoxymethan oder Dimethylether:
Methoxymethan
  • H3C–O–CH(CH3)2 heißt 2-Methoxypropan oder Isopropylmethylether. Die höherrangige Propan-Kette bildet den Stammnamen, an die ein Methoxy-Substituent an 2- (bzw. iso-) Position des Propylrestes gebunden ist:
2-Methoxypropan
Von „http://chemie-digital.zum.de/index.php?title=Frau_Lachner/Oberstufe_neu/Aktuelle_Forschung_zu_neuen_Treibstoffen&oldid=5082“