Organische Chemie: Eigenschaften von Kohlenwasserstoffen und Derivaten

Kohlenwasserstoffe

Kohlenwasserstoffe sind unpolare Verbindungen. Ihr Schmelz- und Siedepunkt variiert je nach Größe der Kette und der Verzweigung; Verzweigungen führen tendenziell zu niedrigeren Temperaturen. Alkene und Alkine haben aufgrund ihrer Struktur etwas höhere Schmelz- und Siedepunkte als Alkane. Aromatische Kohlenwasserstoffe sind bei Raumtemperatur alle flüssig oder fest.

Halogenderivate

Halogenderivate weisen aufgrund der $\text{C-X}$-Bindung höhere Schmelz- und Siedetemperaturen auf als die entsprechenden Kohlenwasserstoffe.

Alkohole

Alkohole: Sie enthalten mindestens eine $-\text{OH}$-Gruppe. Sie haben höhere Schmelz- und Siedepunkte als vergleichbare Kohlenwasserstoffe, da sie Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können. Daher existieren Alkohole nicht als Gase.

Bei der Benennung ist die Endung -ol maßgeblich, es sei denn, die Hydroxygruppe ist nicht die wichtigste funktionelle Gruppe.

Ester

Ester: Niedermolekulare Ester haben niedrige Schmelz- und Siedepunkte, die mit zunehmender Molmasse steigen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften niedermolekularer Ester spiegeln oft eine Kombination der Eigenschaften der beiden ursprünglichen funktionellen Gruppen wider. Bei steigendem Molekulargewicht dominiert der Kohlenwasserstoffteil des Moleküls die Eigenschaften, weshalb höhere Ester stark wachsartig, weich und in Wasser unlöslich sind.

Aldehyde und Ketone

Aldehyde und Ketone: Carbonylverbindungen weisen niedrigere Siedepunkte auf als Alkohole mit demselben Molekulargewicht. Es gibt keine großen Unterschiede zwischen den Siedepunkten von Aldehyden und Ketonen mit gleichem Molekulargewicht.

Kurzkettige Carbonylverbindungen sind in Wasser löslich; die Löslichkeit nimmt mit zunehmender Kettenlänge ab.

Carbonsäuren

Carbonsäuren: Die Anwesenheit von Doppelbindungen führt zu einem niedrigeren Schmelzpunkt. Die Schmelzpunkte von Dicarbonsäuren sind sehr hoch. Sie sind sehr gut in Alkoholen löslich.

Ether

Ether: Bei der Benennung wird entweder die Gruppe „-Oxy-" zwischen die beiden Reste gesetzt oder häufiger die beiden Reste in alphabetischer Reihenfolge gefolgt von dem Wort „Ether“ genannt.

Die Siedepunkte von Ethern sind vergleichbar mit denen von Alkanen. Ihre Wasserlöslichkeit ist ähnlich der von Alkoholen.

Amine

Amine: Primäre und sekundäre Amine haben höhere Schmelz- und Siedepunkte als Kohlenwasserstoffe, da die $\text{N-H}$-Bindung polarisierter ist als die $\text{C-H}$-Bindung, aber weniger als die $\text{O-H}$-Bindung in Alkoholen.

Wenn keine $\text{N-H}$-Bindungen vorhanden sind (tertiäre Amine), sind sie unpolarer und weisen niedrigere Schmelz- und Siedepunkte auf als primäre und sekundäre Amine.

Amide

Amide: Sie sind sehr polar und weisen höhere Schmelz- und Siedepunkte auf als die entsprechenden Säuren. Sie liegen als kristalline Feststoffe vor.