https://zumunterrichten.idea-sketch.com/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=BrockmannZUM-Unterrichten - Benutzerbeiträge [de]2026-05-08T15:27:40ZBenutzerbeiträgeMediaWiki 1.39.15https://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Stereochemie_Kohlenhydrate&diff=137252Stereochemie Kohlenhydrate2024-03-26T14:30:14Z<p>Brockmann: Anfang Inhalt</p>
<hr />
<div>Glucose ist eine '''Aldohexose''', also ein Zucker mit einer Aldehyd-Gruppe und insgesamt sechs Kohlenstoffatomen, an denen fünf Hydroxy-Gruppen gebunden sind. Da diese Aldohexosen asymmetrisch substituierte Kohlenstoffatome enthalten, tritt eine besondere Form der Isomerie auf, die Stereoisomerie. Das bedeutet, dass die Hydroxy-Gruppen an den vier mittleren Kohlenstoffatomen räumlich unterschiedlich angeordnet sind. Um die verschiedenen Aldohexosen unterscheiden zu können, zeichnet man sie in der Fischer-Projektion. <br />
<br />
Die Fischer-Projektion ermöglicht es, dreidimensionale Moleküle so zu zeichnen, dass eindeutig erkennbar ist, welche Substituenten welche räumliche Anordnung haben. Ein Substituent ist hierbei definiert als alles, was mit einer Einfachbindung an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, also Atome wie Wasserstoff oder Chlor, funktionelle Gruppen wie Amino- oder Hydroxy-Gruppen oder größere Molekülteile, z. B. sind bei Glucose die Kohlenstoffatome C1 und C2 mit allem, was daran gebunden ist, ein Substituent von C3.<br />
<br />
Außerdem kann man mit Hilfe der Fischer-Projektion leicht erkennen, ob es sich bei zwei Molekülen um Diastereomere oder Enantiomere handelt.</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Oberstufen-Chemiebuch_Kontextorientiert/Zucker_chemisch_betrachtet&diff=137250Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Zucker chemisch betrachtet2024-03-25T09:59:29Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Allgemein kann man sagen dass alle Zucker-Arten, neben Eiweiß und Fett der dritte wichtige Nahrungsbestandteil im Tier- und Pflanzenreich darstellt.<br />
<br />
Unter Zucker bzw. Kohlenhydraten verstand man lange Verbindungen, die neben Kohlenstoff noch Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis 2:1 (also wie beim Wasser) enthält und die Summenformeln CnH2nOn hat. Inzwischen man allerdings andere natürliche Zuckersorten gefunden, bei denen diese Regeln nicht mehr gelten. Außerdem gibt es auch Verbindunge mit Schwefel, die man zu den Kohlenhydraten zählt.<br />
<br />
Eine andere/eindeutigere Definition für Kohlenhydrate wäre '''Oxidationsprodukte mehrwertiger Alkohole'''.<br />
<br />
Grob unterteilt man alle Kohlenhydrate in drei Gruppen, denn kleinere Kohlenhydrate können sich durch eine Kondensationsreaktion verbinden und so größere Moleküle bilden:<br />
* '''Monosaccharide (Einfache Zucker)''' ... meist Pentosen C<sub>5</sub>H<sub>10</sub>O<sub>5</sub> (z.B. die Ribose) und Hexosen C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> (wie die Glucose und Fructose).<br />
* '''Oligosaccharide''' ... hier sind 2 bis 6 Monsaccharide mit einander verbunden. Speziell zu den Disacchariden sind gehören die Saccharose (Rohrzucker, Rübenzucker), Maltose (Malzzucker) und Lactose (Milchzucker).<br />
* '''Polysaccharide''' ... langkettige Polymere, im Prinzip die Fortführung der Verbindung bei den Oligosacchariden, allerdings ist das Verhalten dieser Polysaccharide nicht wirklich mit denen der Monosaccharide und Oligosaccharide vergleichbar. Wichtige Beispiele sind die Stärke, Cellulose und Glykogen ''(verzweigtes Poylsaccharid, das kurz- bis mittelfristigen Speicherung und Bereitstellung des Energieträgers Glucose dient)''. <br />
<br />
Der systematische Name eines '''Monosaccharids''' enthält immer die '''Endung "-ose"'''. Bei Oligo- und Polysaccharide gibt es teilweise Trivialnamen, ohne diese Endung.<br />
<br />
== Monosaccharide ==<br />
Wie schon erwähnt sind Kohlenhydrate Oxidationsprodukte mehrwertiger Alkohole. Je nachdem ob eine primäre oder sekundäre Alkohol-Gruppe oxidiert wird erhält man entweder eine ...<br />
* '''Aldose''' ... wenn eine primäre Gruppe oxidiert wurde, enthält man eine Aldehyd-Gruppe.<br />
* '''Ketose''' ... wenn eine sekundäre Gruppe oxidiert wurde, enthält man eine Keto-Gruppe.<br />
<br />
Im folgenden Bild ist links eine Aldose, rechts eine Ketose<br />
<center>[[Datei:D-Glucose vs. D-Fructose Structural Formulae V.1.svg]]</center><br />
<br />
Das einfachste mögliche Kohlenhydrat wäre ein oxidiertes Glykol, was dann eine '''Aldobiose''' ergäbe oder Glykolaldehyd.<br />
<br />
<center>[[File:Glycolaldehyde.svg|200px]]</center><br />
<br />
== Optische Aktivität ==<br />
Eine Besonderheit, die bei fast allen Kohlenhydraten auftritt, ist die sogenannte '''optische Aktivität'''.<br />
<br />
<center>[[File:Polarimeter (Optical rotation).svg]]</center><br />
<br />
Licht ist ja eine elektromagnetische Welle. Normalerweise enthält Licht Wellen, die in allen möglichen Richtungen/Ebenen schwingen'''(2)''', also quasi durcheinander. Ein Polarimeter'''(3)''' sorgt dafür, dass nur Licht durchkommt, dass in einer bestimmten Ebene'''(4)''' schwingt. Einige Substanzen'''(5)''' haben eine Auswirkung auf die Schwingungsebene und zwar in dem Sinne, dass die Schwingungsebene verdreht wird'''(6)'''. Mit Hilfe von einem zweiten Polarimeter'''(7)''' kann man untersuchen, wie weit sich die Schwingungsebene verdreht hat.<br />
<br />
Optisch aktive Substanzen haben natürlich auch auf "normales", also nicht polarisiertes Licht diese Auswirkung, nur wird es erst mit Hilfe von zwei Polarisationsfiltern sichtbar.<br />
<br />
{{LearningApp|app=13835824|width=100%|height=400px}}<br />
<br />
Dieser Effekt der optischen Aktivität tritt nicht nur bei Zuckern auf, sondern bei vielen anderen Stoffen. Die Besonderheit ist, dass immer mindestens ein Atom vorkommen muss, das vier verschiedene Substituenten hat. Das ist hier im folgenden Molekül der Fall, wo das zentrale Kohlenstoff-Atom als Substitutenten eine Wasser-Atom, eine Methyl-Gruppe, ein Chlor- und eine Brom-Atom besitzt. Üblicherweise hebt man ein solches Kohlenstoff-Atom mit einem Sternchen hervor.<br />
<br />
<center>[[File:Carbone asymetrique.png|200px]]</center><br />
<br />
Man bezeichnet dieses Kohlenstoff-Atom asymmetrisch oder als Stereozentrum. Solche Verbindungen bezeichnet man auch als '''chiral'''.<br />
<br />
Wenn das der Fall ist, kann es aufgrund der räumlichen Anordnung der vier Substituenten passieren, dass man Moleküle zusammenbaut, bei denen zwar die Atome identisch zusammengesetzt sind, die aber nicht zur Deckung gebracht werden können. Diese Moleküle verhalten sich dann wie Bild und Spiegelbild zueinander, wie es auch bei unseren beiden Händen der Fall ist. <br />
<br />
<center>[[Datei:Chirality with hands.svg|400px]]</center><br />
<br />
{{h5p-zum|id=30824|height=200px}}<br />
<br />
=== Die rechtsdrehende Milchsäure ===<br />
<br />
Für eine gewisse Zeit war es im Lebensmittelhandel, speziell in den Kühlregalen üblichen die Milchprodukte mit Beschriftungen zu versehen wie diese:<br />
<br />
<center>''Dieser Naturjoghurt enthält vorwiegend rechtsdrehende Milchsäure L(+).'' </center><br />
<br />
Mit dem Vorwissen oder Optische Aktivität ist sicher klar, dass es genau darum geht. Eines der einfachsten Moleküle, dass optisch aktiv ist, ist nämlich die Milchsäure. <br />
<center><br />
<gallery><br />
D-Milchsäure.svg|<small>D</small>-Milchsäure <br /> oder (–)-Milchsäure<br />
L-Milchsäure.svg|<small>L</small>-Milchsäure<br /> oder (+)-Milchsäure<br />
</gallery><br />
</center><br />
Was die Benennung ''(also L bzw. D)'' betrifft, so schauen wir uns das noch später an. Die Richtung, in der die Schwingungsebene des polarisierten Lichtes verdreht wird, wird mit (+) für rechtsdrehend und (-) für linksdrehend bezeichnet. Der Drehwinkel ist übrigens eine Stoffeigenschaft. Der Winkel ist dabei abhängig von der Temperatur, von der Konzentration und dem Lösungsmittel. Der sogenannte spezifische Drehwinkel für D-Milchsäure ist <math> \left[ \alpha \right]_\text {D}^{20} = -2,6 \mathrm{ \ (\ H_2O) }</math>. Dabei steht das hochgestellte 20 für die Temperatur, hintendran steht das Lösungmittel, dort wird oft auch die Konzentration in g pro 100 ml Lösungsmittel angegeben, das D steht für gelbes Natriumlicht ''(die Natrium-D-Linie)''. Für L-Milchsäure ist <math> \left[ \alpha \right]_\text {D}^{20} = +2,6</math><br />
<br />
Die Drehwinkel von zwei '''Enantiomeren''', die zwei zueinander spiegelsymmetrischen Moleküle, sind vom Wert immer identisch, aber mit gegensätzlichem Vorzeichen.<br />
<br />
L-(+)-Milchsäure kommt in Schweiß, Blut, Speichel, im Muskelserum, in der Niere und Galle vor. Das '''Racemat''', eine 1:1-Mischung aus D- und L-Milchsäure, findet sich z. B. in Sauermilch- und Molkeprodukten, Tomatensaft und Bier. Bei allen Produkten, die per Milchsäuregärung haltbar gemacht werden, ist der Anteil der beiden Enantiomere abhängig vom verwendeten Bakterienstamm und den Reaktionsbedingungen.<br />
<br />
Früher stand linksdrehende Milchsäure im Verdacht, vom Körper schlechter verwertet zu werden. Doch dies wurde inzwischen widerlegt. Der menschliche Körper produziert selbst beide Milchsäurearten und kann beide verwerten. Allerdings sollten Säuglinge und Kleinkinder in den ersten zwölf Monaten sowie Menschen, bei denen ein großer Teil des Dünndarms entfernt werden musste, mit linksdrehender Milchsäure vorsichtig sein. Sie können den Stoff wohl nicht gut abbauen, was zu einer Übersäuerung des Blutes führen kann. Für gesunde Kinder über zwölf Monate sowie Jugendliche und Erwachsene ist der Verzehr jedoch gesundheitlich unproblematisch.<br />
<br />
=== Sonderfälle ===<br />
<br />
Es gibt aber auch Sonderfälle, bei denen man trotz asymmetrisch besetzten C-Atomen keine optische Aktivität haben. Die Weinsäure etwa gibt es in drei Varianten. Zwei Varianten, die optisch aktiv sind und eine dritte, bei denen die Substituenten so angeordnet sind, dass das Molekül in sich symmetrische ist. Diese sogenannten Meso-Weinsäure ist optisch inaktiv. <br />
<br />
<gallery><br />
Datei:D-Weinsäure.svg|<small>D</small>-(−)-Weinsäure [Synonym: (''2S'',''3S'')-Weinsäure]<br />
Datei:L-Weinsäure.svg|<small>L</small>-(+)-Weinsäure [Synonym: (''2R'',''3R'')-Weinsäure]<br />
Datei:meso-Weinsäure Spiegel.svg|''meso''-Weinsäure, die gestrichelte Linie ist die Spiegelebene<br />
</gallery><br />
<br />
===Die Fischer-Projektion===<br />
Wie bei anderen größeren Molekülen, haben wir auch bei Kohlenhydraten ja die Möglichkeit, dass man Atome unterschiedlich anordnen kann. Dies auf dem Papier darzustellen ist dann noch einfach, wenn die Atome ganz anders zusammen gesetzt sind. Man hat dann sogenannte '''Konstitutionsisomere'''. Bei den Kohlenhydrate kommt aber noch dazu, dass die Zusammensetzung identisch, es aber unterschiedliche räumliche Anordnungen gibt, die zur optischen Aktivität führen.<br />
<br />
Emil Fischer, der neben Killani und Tollens die Struktur der Kohlenhydrate geklärt hat, haben wir eine Möglichkeit zu verdanken, dies eigentlich recht einfach zu notieren. Dabei muss man die Kohlenstoff-Kette senkrecht von oben nach unten zeichnen, wobei das am stärksten oxidierte Atom oben steht. Statt den Kohlenstoff-Atomen zeichnet man dann einfach ein "Kreuz" bzw. eine Art "Kreuz-Skelett" bei mehr als vier C-Atomen.<br />
<br />
<center>[[Datei:Fischer Projection2.svg|400px]]</center><br />
<br />
<br />
Beispiele zu der Triose Glycerinaldehyd:<br />
<center>[[Datei:Glycerinaldehyd.svg|80%]]</center><br />
<br />
<br />
Und hier Tetrosen:<br />
<center>[[Datei:ErythroseThreose.svg|80%]]</center><br />
<br />
<br />
'''Weiterhin gilt:'''<br />
* Horizontale (waagerechte) Linien zeigen auf den Betrachter zu.<br />
* Vertikale (senkrechte) Linien laufen vom Betrachter weg.<br />
<br />
Im Modell führt das zu einer gekrümmten Kette, wenn man diese Moleküle mit einem Molekülbaukasten nachbaut. <br />
<br />
Geht man von dieser Art der Darstellung aus, ergeben sich verschiedene Anordnungen für die mittleren Kohlenstoff-Atome. Diese wiederum bestimmen den Namen der Verbindung.<br />
<br />
[[Datei:Family tree aldoses.svg|miniatur|none|hochkant=3.6|„Stammbaum“ der <small>D</small>-Aldosen. Durch Anhängen von (HC–OH)-Gruppen verlängert sich das Grundgerüst, so dass weitere Zucker abgeleitet werden können (von Triosen mit drei Kohlenstoffatomen bis Hexosen mit sechs Kohlenstoffatomen). Dabei ist die Drehrichtung polarisierten Lichtes mit (+) bzw. (−) angegeben.<br/>('''1''') <small>D</small>-(+)-Glycerinaldehyd;<br/>('''2a''') <small>D</small>-(−)-Erythrose; ('''2b''') <small>D</small>-(−)-Threose;<br/>('''3a''') <small>D</small>-(−)-Ribose; ('''3b''') <small>D</small>-(−)-Arabinose; ('''3c''') <small>D</small>-(+)-Xylose; ('''3d''') <small>D</small>-(−)-Lyxose;<br/>('''4a''') <small>D</small>-(+)-Allose; ('''4b''') <small>D</small>-(+)-Altrose; ('''4c''') <small>D</small>-(+)-Glucose; ('''4d''') <small>D</small>-(+)-Mannose; ('''4e''') <small>D</small>-(−)-Gulose; ('''4f''') <small>D</small>-(−)-Idose; ('''4g''') <small>D</small>-(+)-Galactose; ('''4h''') <small>D</small>-(+)-Talose]]<br />
<br />
Hier haben wir wieder, wie bei der Milchsäure und den anderen Beispielen, den Buchstaben "D", der dem Namen vorangestellt wird. Entsprechend spiegelsymmetrisch sind dann die entsprechenden "L"-Varianten.<br />
<br />
[[File:L-Glucose farbig V1.png|right|200px]]<br />
Ob eine Variante L oder D ist hängt davon ab, auf welcher Seite der Substituent -OH in der Fischer-Projektion am untersten asymmetrischen C-Atom steht. Die beiden äußeren C-Atome sind übrigens immer asymmetrisch, da sie zwei H-Atome besitzen.<br />
<br />
Im Bild rechts hat man ein Glucose-Molekül und die OH-Gruppe am zweituntersten C-Atom steht auf der linken Seite. Daher ist es L-Glucose.<br />
<br />
Die Buchstaben leiten sich folgendermaßen her:<br />
* '''L''' von lateinisch '''leavus''' = links<br />
* '''D''' von lateinisch '''dexter''' = rechts ... im Französischen auch "a droit"<br />
<br />
{{Box|2-β-D-Fructofuranosyl-1-α-D-glucopyranosid|2=<br />
Von dem langen Namen für Saccharose können wir die ersten Abschnitte nun klären:<br />
<br />
'''D-Fructo''' kommt von '''D-Fructose''' und '''D-gluco''' von '''D-Glucose'''.<br />
<br />
Wir haben hier also ein Disaccharrid, das aus D-Fructose und D-Glucose zusammengesetzt wurde.<br />
<br />
|3=Hervorhebung}}<br />
<br />
== Ringbildung ==<br />
Um die weiteren Namensbestandteile von Saccharose zu klären, konzentrieren wir uns auf die D-Glucose.<br />
<br />
Nach der Fischerprojekt ist ein Glucose-Molekül ja eine lange Kette. Tatsächlich aber liegt Glucose immer ringförmig vor. Dieser Ring kommt dadurch zustande, dass das Aldehyd-Gruppe mit einer OH-Gruppe reagiert. Das C-Atom der Aldehyd-Gruppe geht eine Bindung zum O, der OH-Gruppe ein. Dies wird Umlagerung eines H-Atoms möglich, von der OH-Gruppe zum O der Aldehyd-Gruppe.<br />
<br />
<center>[[Datei:Glucose Fisher to Haworth.gif|300px]]</center><br />
<br />
Chemisch betrachtet reagieren hier eine Alkohol-Gruppe mit einer Carbonyl-Gruppe C=O. Dabei enstehen sogenannte Halbacetale. Das H+ über dem Doppelpfeil deutet an, dass die Reaktion von Säure katalysiert wird. Außerdem ist die Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion und kann in beide Richtungen stattfinden.<br />
<br />
<center>[[Datei:Hemiacetale Formation V.1.svg|300px]]</center><br />
<br />
<br />
=== Furanose und Pyranose ===<br />
Je nachdem, welches der OH-Gruppen sich an dieser Ringbildung beteiligt, kann es zu verschiedengroßen Ringen kommen. Üblich sind eigentlich nur 5er-Ringe und 6er-Ringe, wobei man beachten muss, dass immer ein Sauerstoff-Atom in dem Ring enthalten ist. Grund dafür ist, dass diese Ringe am günstigsten sind, was die Winkel in der Kohlenstoffkette/-bzw. dem Kohlenstoffring betrifft. Bei einem 4er-Ring wäre der Winkel etwa 90° und dass zu weit vom typischen Tetraeder-Winkel von etwa 109° entfernt. Bei einem 5er hat man dagegen 108°, wenn die fünf C-Atome eben angeordnet sind. Beim 6er-Ring ordnen sich die C-Atome in verschiedenen verdrehten Varianten an, die wir später nach einmal kurz ansprechen.<br />
<br />
Der Name für die jeweilige Variante des Zuckers leiten sich von den Namen von ringförmigen Verbindungen ab, die Suaerstoff-Atom im Ring haben, nämlich vom Furan und vom Pyran. <br />
<br />
<br />
{|class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%; border=1"<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe6" colspan="4" | '''Furan, Tetrahydrofuran und Furanose'''<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Name<br />
| Furan || Tetrahydrofuran || α-<small>D</small>-Altrofuranose<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Strukturformel<br />
| [[Datei:Blue FURANE V.1.svg|85px|Furan]] || [[Datei:Blue THF V.1.svg|85px|Furan]] || [[Datei:Blue D-Altrose(alpha-FURANOSE) V.1.png|210px|α-<small>D</small>-Altrofuranose]]<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Bemerkung<br />
| Furan-Ring (<span style="color:blue;">'''blau'''</span>)<br />
| Tetrahydrofuran-Ring (<span style="color:blue;">'''blau'''</span>)<br />
| Tetrahydrofuran-Ring <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markiert<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%"<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe6" colspan="4" | '''Tetrahydropyrane (Pyrane)'''<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Name<br />
| Pyran || Tetrahydropyran || α-<small>D</small>-(+)-Glucopyranose<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Strukturformel<br />
| [[File:2H-Pyran.svg|85px|Pyran]] ||[[Datei:TetrahydroPYRANE V.1.svg|85px|Tetrahydropyran]] || [[Datei:TetrahydroPYRANE V.2.svg|210px|α-Glucopyranose]]<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Bemerkung<br />
| -<br />
| Tetrahydropyran-Ring (<span style="color:blue;">'''blau'''</span>)<br />
| Tetrahydropyran-Ring <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markiert<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
{{Box|2-β-D-Fructofuranosyl-1-α-D-glucopyranosid|2=<br />
<br />
* Fructo'''furanosyl''' bedeutet, dass die Fructose einen 5er-Ring bildet<br />
* Gluco'''pyranosid''' bedeutet, dass die Glucose einen 6er-Ring bildet<br />
<br />
|3=Hervorhebung}}<br />
<br />
=== Haworth-Projektion ===<br />
Bei der Ringbildung ist es ja so, dass bei der Aldehyd- bzw. Keto-Gruppe die Doppelbindung zum Sauerstoff geöffnet wird. Dadurch entsteht an dem C-Atom der ehemaligen Aldehyd- bzw. Keto-Gruppe ein weiteres asymmetrischen Kohlenstoff-Atom und somit kann es wiederum zwei verschiedene Varianten geben. Diese werden mit den griechischen Buchstaben α- bzw. β bezeichnet. Hier eine Übersicht zu den vier Möglichkeiten, die sich bei der Ringbildung von Glucose ergeben.<br />
<br />
<center><br />
{| class="wikitable centered"<br />
|- style="background:#FFDEAD;"<br />
! colspan="3"| Verschiedene Formen und Darstellungen von <small>D</small>-Glucose im Vergleich<br />
|- class="hintergrundfarbe5"<br />
! Keilstrichformel<br />
! colspan="2"| Haworth-Projektion <br />
|- class="hintergrundfarbe2"<br />
| align="center" rowspan="2" | [[Datei:D-Glucose Keilstrich.svg|100px]]<br />
| align="center" | [[Datei:Alpha-D-Glucofuranose.svg|120px]]<br />α-<small>D</small>-Glucofuranose<br />
| align="center" | [[Datei:Beta-D-Glucofuranose.svg|120px]]<br />β-<small>D</small>-Glucofuranose<br />
|- class="hintergrundfarbe2"<br />
| align="center" | [[Datei:Alpha-D-Glucopyranose.svg|100px]]<br />α-<small>D</small>-Glucopyranose<br />
| align="center" | [[Datei:Beta-D-Glucopyranose.svg|100px]]<br />β-<small>D</small>-Glucopyranose<br />
|}<br />
</center><br />
<br />
Da die Fischer-Projektion hier nicht mehr verwendbar ist, hat sich eine weitere, genau festgelegt Darstellungsart für die Ringe etabliert, die sogenannte Haworth-Projektion oder -Darstellung.<br />
<br />
Das Molekül wird als ebenes Sechseck bzw. Fünfeck gezeichnet, obwohl der Ring tatsächlich nicht eben ist (wie es Benzol möglich ist). Mit diesen Anordnungen beschäftigen wir uns später noch einmal kurz, wie schon vorhin erwähnt.<br />
<br />
Ein im Ring enthaltenes Sauerstoff-Atom nimmt bei Ringen mit fünf Atomen die Position in jener Ecke ein, die vom Betrachter weg zeigt, sodass das Fünfeck mit der gegenüberliegenden Kante (Bindung) nach vorne weist. In einem Sechsring erhält der Sauerstoff die hintere rechte Ecke. Die Kohlenstoff-Atome folgen in ihrer Nummerierung dem Uhrzeigersinn, allerdings muss dabei dem ersten Kohlenstoff-Atom nicht notwendigerweise die Position 1 zukommen. Substituenten (und gelegentlich auch Wasserstoff-Atome) werden senkrecht ober- oder unterhalb der Ringatome gezeichnet. Substituenten, die in der Fischer-Projektion nach rechts weisen, stehen in der Haworth-Projektion unten (und umgekehrt), was die Einordnung eines Moleküls nach der Fischer-Nomenklatur ermöglicht.<br />
<br />
Merke: FLOH – was bei '''F'''ischer '''l'''inks ist, ist '''o'''ben bei '''H'''aworth<br />
<br />
Hier noch einmal etwas vergrößert, mit Nummerierung bei α-D-Glucopyranose<br />
<br />
<center>[[File:Glucose Haworth.png|400px]]</center><br />
<br />
Das Kohlenstoff-Atom 1 ist das "neue" Asymmetrie-Zentrum und aufgrund der Anordnung der OH-Gruppe nach unten, ist es die α-Variante der D-Glucopyranose. Vergleiche mit den vier Varianten der Glucose weiter oben.<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Oberstufen-Chemiebuch_Kontextorientiert/Zucker_chemisch_betrachtet&diff=137249Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Zucker chemisch betrachtet2024-03-25T09:58:31Z<p>Brockmann: interaktive Übungen ergänzt</p>
<hr />
<div>Allgemein kann man sagen dass alle Zucker-Arten, neben Eiweiß und Fett der dritte wichtige Nahrungsbestandteil im Tier- und Pflanzenreich darstellt.<br />
<br />
Unter Zucker bzw. Kohlenhydraten verstand man lange Verbindungen, die neben Kohlenstoff noch Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis 2:1 (also wie beim Wasser) enthält und die Summenformeln CnH2nOn hat. Inzwischen man allerdings andere natürliche Zuckersorten gefunden, bei denen diese Regeln nicht mehr gelten. Außerdem gibt es auch Verbindunge mit Schwefel, die man zu den Kohlenhydraten zählt.<br />
<br />
Eine andere/eindeutigere Definition für Kohlenhydrate wäre '''Oxidationsprodukte mehrwertiger Alkohole'''.<br />
<br />
Grob unterteilt man alle Kohlenhydrate in drei Gruppen, denn kleinere Kohlenhydrate können sich durch eine Kondensationsreaktion verbinden und so größere Moleküle bilden:<br />
* '''Monosaccharide (Einfache Zucker)''' ... meist Pentosen C<sub>5</sub>H<sub>10</sub>O<sub>5</sub> (z.B. die Ribose) und Hexosen C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> (wie die Glucose und Fructose).<br />
* '''Oligosaccharide''' ... hier sind 2 bis 6 Monsaccharide mit einander verbunden. Speziell zu den Disacchariden sind gehören die Saccharose (Rohrzucker, Rübenzucker), Maltose (Malzzucker) und Lactose (Milchzucker).<br />
* '''Polysaccharide''' ... langkettige Polymere, im Prinzip die Fortführung der Verbindung bei den Oligosacchariden, allerdings ist das Verhalten dieser Polysaccharide nicht wirklich mit denen der Monosaccharide und Oligosaccharide vergleichbar. Wichtige Beispiele sind die Stärke, Cellulose und Glykogen ''(verzweigtes Poylsaccharid, das kurz- bis mittelfristigen Speicherung und Bereitstellung des Energieträgers Glucose dient)''. <br />
<br />
Der systematische Name eines '''Monosaccharids''' enthält immer die '''Endung "-ose"'''. Bei Oligo- und Polysaccharide gibt es teilweise Trivialnamen, ohne diese Endung.<br />
<br />
== Monosaccharide ==<br />
Wie schon erwähnt sind Kohlenhydrate Oxidationsprodukte mehrwertiger Alkohole. Je nachdem ob eine primäre oder sekundäre Alkohol-Gruppe oxidiert wird erhält man entweder eine ...<br />
* '''Aldose''' ... wenn eine primäre Gruppe oxidiert wurde, enthält man eine Aldehyd-Gruppe.<br />
* '''Ketose''' ... wenn eine sekundäre Gruppe oxidiert wurde, enthält man eine Keto-Gruppe.<br />
<br />
Im folgenden Bild ist links eine Aldose, rechts eine Ketose<br />
<center>[[Datei:D-Glucose vs. D-Fructose Structural Formulae V.1.svg]]</center><br />
<br />
Das einfachste mögliche Kohlenhydrat wäre ein oxidiertes Glykol, was dann eine '''Aldobiose''' ergäbe oder Glykolaldehyd.<br />
<br />
<center>[[File:Glycolaldehyde.svg|200px]]</center><br />
<br />
== Optische Aktivität ==<br />
Eine Besonderheit, die bei fast allen Kohlenhydraten auftritt, ist die sogenannte '''optische Aktivität'''.<br />
<br />
<center>[[File:Polarimeter (Optical rotation).svg]]</center><br />
<br />
Licht ist ja eine elektromagnetische Welle. Normalerweise enthält Licht Wellen, die in allen möglichen Richtungen/Ebenen schwingen'''(2)''', also quasi durcheinander. Ein Polarimeter'''(3)''' sorgt dafür, dass nur Licht durchkommt, dass in einer bestimmten Ebene'''(4)''' schwingt. Einige Substanzen'''(5)''' haben eine Auswirkung auf die Schwingungsebene und zwar in dem Sinne, dass die Schwingungsebene verdreht wird'''(6)'''. Mit Hilfe von einem zweiten Polarimeter'''(7)''' kann man untersuchen, wie weit sich die Schwingungsebene verdreht hat.<br />
<br />
Optisch aktive Substanzen haben natürlich auch auf "normales", also nicht polarisiertes Licht diese Auswirkung, nur wird es erst mit Hilfe von zwei Polarisationsfiltern sichtbar.<br />
<br />
{{LearningApp|app=13835824|width=100%|height=400px}}<br />
<br />
Dieser Effekt der optischen Aktivität tritt nicht nur bei Zuckern auf, sondern bei vielen anderen Stoffen. Die Besonderheit ist, dass immer mindestens ein Atom vorkommen muss, das vier verschiedene Substituenten hat. Das ist hier im folgenden Molekül der Fall, wo das zentrale Kohlenstoff-Atom als Substitutenten eine Wasser-Atom, eine Methyl-Gruppe, ein Chlor- und eine Brom-Atom besitzt. Üblicherweise hebt man ein solches Kohlenstoff-Atom mit einem Sternchen hervor.<br />
<br />
<center>[[File:Carbone asymetrique.png|200px]]</center><br />
<br />
Man bezeichnet dieses Kohlenstoff-Atom asymmetrisch oder als Stereozentrum. Solche Verbindungen bezeichnet man auch als '''chiral'''.<br />
<br />
Wenn das der Fall ist, kann es aufgrund der räumlichen Anordnung der vier Substituenten passieren, dass man Moleküle zusammenbaut, bei denen zwar die Atome identisch zusammengesetzt sind, die aber nicht zur Deckung gebracht werden können. Diese Moleküle verhalten sich dann wie Bild und Spiegelbild zueinander, wie es auch bei unseren beiden Händen der Fall ist. <br />
<br />
<center>[[Datei:Chirality with hands.svg|400px]]</center><br />
<br />
{{h5p-zum|id=30824|height=400px}}<br />
<br />
=== Die rechtsdrehende Milchsäure ===<br />
<br />
Für eine gewisse Zeit war es im Lebensmittelhandel, speziell in den Kühlregalen üblichen die Milchprodukte mit Beschriftungen zu versehen wie diese:<br />
<br />
<center>''Dieser Naturjoghurt enthält vorwiegend rechtsdrehende Milchsäure L(+).'' </center><br />
<br />
Mit dem Vorwissen oder Optische Aktivität ist sicher klar, dass es genau darum geht. Eines der einfachsten Moleküle, dass optisch aktiv ist, ist nämlich die Milchsäure. <br />
<center><br />
<gallery><br />
D-Milchsäure.svg|<small>D</small>-Milchsäure <br /> oder (–)-Milchsäure<br />
L-Milchsäure.svg|<small>L</small>-Milchsäure<br /> oder (+)-Milchsäure<br />
</gallery><br />
</center><br />
Was die Benennung ''(also L bzw. D)'' betrifft, so schauen wir uns das noch später an. Die Richtung, in der die Schwingungsebene des polarisierten Lichtes verdreht wird, wird mit (+) für rechtsdrehend und (-) für linksdrehend bezeichnet. Der Drehwinkel ist übrigens eine Stoffeigenschaft. Der Winkel ist dabei abhängig von der Temperatur, von der Konzentration und dem Lösungsmittel. Der sogenannte spezifische Drehwinkel für D-Milchsäure ist <math> \left[ \alpha \right]_\text {D}^{20} = -2,6 \mathrm{ \ (\ H_2O) }</math>. Dabei steht das hochgestellte 20 für die Temperatur, hintendran steht das Lösungmittel, dort wird oft auch die Konzentration in g pro 100 ml Lösungsmittel angegeben, das D steht für gelbes Natriumlicht ''(die Natrium-D-Linie)''. Für L-Milchsäure ist <math> \left[ \alpha \right]_\text {D}^{20} = +2,6</math><br />
<br />
Die Drehwinkel von zwei '''Enantiomeren''', die zwei zueinander spiegelsymmetrischen Moleküle, sind vom Wert immer identisch, aber mit gegensätzlichem Vorzeichen.<br />
<br />
L-(+)-Milchsäure kommt in Schweiß, Blut, Speichel, im Muskelserum, in der Niere und Galle vor. Das '''Racemat''', eine 1:1-Mischung aus D- und L-Milchsäure, findet sich z. B. in Sauermilch- und Molkeprodukten, Tomatensaft und Bier. Bei allen Produkten, die per Milchsäuregärung haltbar gemacht werden, ist der Anteil der beiden Enantiomere abhängig vom verwendeten Bakterienstamm und den Reaktionsbedingungen.<br />
<br />
Früher stand linksdrehende Milchsäure im Verdacht, vom Körper schlechter verwertet zu werden. Doch dies wurde inzwischen widerlegt. Der menschliche Körper produziert selbst beide Milchsäurearten und kann beide verwerten. Allerdings sollten Säuglinge und Kleinkinder in den ersten zwölf Monaten sowie Menschen, bei denen ein großer Teil des Dünndarms entfernt werden musste, mit linksdrehender Milchsäure vorsichtig sein. Sie können den Stoff wohl nicht gut abbauen, was zu einer Übersäuerung des Blutes führen kann. Für gesunde Kinder über zwölf Monate sowie Jugendliche und Erwachsene ist der Verzehr jedoch gesundheitlich unproblematisch.<br />
<br />
=== Sonderfälle ===<br />
<br />
Es gibt aber auch Sonderfälle, bei denen man trotz asymmetrisch besetzten C-Atomen keine optische Aktivität haben. Die Weinsäure etwa gibt es in drei Varianten. Zwei Varianten, die optisch aktiv sind und eine dritte, bei denen die Substituenten so angeordnet sind, dass das Molekül in sich symmetrische ist. Diese sogenannten Meso-Weinsäure ist optisch inaktiv. <br />
<br />
<gallery><br />
Datei:D-Weinsäure.svg|<small>D</small>-(−)-Weinsäure [Synonym: (''2S'',''3S'')-Weinsäure]<br />
Datei:L-Weinsäure.svg|<small>L</small>-(+)-Weinsäure [Synonym: (''2R'',''3R'')-Weinsäure]<br />
Datei:meso-Weinsäure Spiegel.svg|''meso''-Weinsäure, die gestrichelte Linie ist die Spiegelebene<br />
</gallery><br />
<br />
===Die Fischer-Projektion===<br />
Wie bei anderen größeren Molekülen, haben wir auch bei Kohlenhydraten ja die Möglichkeit, dass man Atome unterschiedlich anordnen kann. Dies auf dem Papier darzustellen ist dann noch einfach, wenn die Atome ganz anders zusammen gesetzt sind. Man hat dann sogenannte '''Konstitutionsisomere'''. Bei den Kohlenhydrate kommt aber noch dazu, dass die Zusammensetzung identisch, es aber unterschiedliche räumliche Anordnungen gibt, die zur optischen Aktivität führen.<br />
<br />
Emil Fischer, der neben Killani und Tollens die Struktur der Kohlenhydrate geklärt hat, haben wir eine Möglichkeit zu verdanken, dies eigentlich recht einfach zu notieren. Dabei muss man die Kohlenstoff-Kette senkrecht von oben nach unten zeichnen, wobei das am stärksten oxidierte Atom oben steht. Statt den Kohlenstoff-Atomen zeichnet man dann einfach ein "Kreuz" bzw. eine Art "Kreuz-Skelett" bei mehr als vier C-Atomen.<br />
<br />
<center>[[Datei:Fischer Projection2.svg|400px]]</center><br />
<br />
<br />
Beispiele zu der Triose Glycerinaldehyd:<br />
<center>[[Datei:Glycerinaldehyd.svg|80%]]</center><br />
<br />
<br />
Und hier Tetrosen:<br />
<center>[[Datei:ErythroseThreose.svg|80%]]</center><br />
<br />
<br />
'''Weiterhin gilt:'''<br />
* Horizontale (waagerechte) Linien zeigen auf den Betrachter zu.<br />
* Vertikale (senkrechte) Linien laufen vom Betrachter weg.<br />
<br />
Im Modell führt das zu einer gekrümmten Kette, wenn man diese Moleküle mit einem Molekülbaukasten nachbaut. <br />
<br />
Geht man von dieser Art der Darstellung aus, ergeben sich verschiedene Anordnungen für die mittleren Kohlenstoff-Atome. Diese wiederum bestimmen den Namen der Verbindung.<br />
<br />
[[Datei:Family tree aldoses.svg|miniatur|none|hochkant=3.6|„Stammbaum“ der <small>D</small>-Aldosen. Durch Anhängen von (HC–OH)-Gruppen verlängert sich das Grundgerüst, so dass weitere Zucker abgeleitet werden können (von Triosen mit drei Kohlenstoffatomen bis Hexosen mit sechs Kohlenstoffatomen). Dabei ist die Drehrichtung polarisierten Lichtes mit (+) bzw. (−) angegeben.<br/>('''1''') <small>D</small>-(+)-Glycerinaldehyd;<br/>('''2a''') <small>D</small>-(−)-Erythrose; ('''2b''') <small>D</small>-(−)-Threose;<br/>('''3a''') <small>D</small>-(−)-Ribose; ('''3b''') <small>D</small>-(−)-Arabinose; ('''3c''') <small>D</small>-(+)-Xylose; ('''3d''') <small>D</small>-(−)-Lyxose;<br/>('''4a''') <small>D</small>-(+)-Allose; ('''4b''') <small>D</small>-(+)-Altrose; ('''4c''') <small>D</small>-(+)-Glucose; ('''4d''') <small>D</small>-(+)-Mannose; ('''4e''') <small>D</small>-(−)-Gulose; ('''4f''') <small>D</small>-(−)-Idose; ('''4g''') <small>D</small>-(+)-Galactose; ('''4h''') <small>D</small>-(+)-Talose]]<br />
<br />
Hier haben wir wieder, wie bei der Milchsäure und den anderen Beispielen, den Buchstaben "D", der dem Namen vorangestellt wird. Entsprechend spiegelsymmetrisch sind dann die entsprechenden "L"-Varianten.<br />
<br />
[[File:L-Glucose farbig V1.png|right|200px]]<br />
Ob eine Variante L oder D ist hängt davon ab, auf welcher Seite der Substituent -OH in der Fischer-Projektion am untersten asymmetrischen C-Atom steht. Die beiden äußeren C-Atome sind übrigens immer asymmetrisch, da sie zwei H-Atome besitzen.<br />
<br />
Im Bild rechts hat man ein Glucose-Molekül und die OH-Gruppe am zweituntersten C-Atom steht auf der linken Seite. Daher ist es L-Glucose.<br />
<br />
Die Buchstaben leiten sich folgendermaßen her:<br />
* '''L''' von lateinisch '''leavus''' = links<br />
* '''D''' von lateinisch '''dexter''' = rechts ... im Französischen auch "a droit"<br />
<br />
{{Box|2-β-D-Fructofuranosyl-1-α-D-glucopyranosid|2=<br />
Von dem langen Namen für Saccharose können wir die ersten Abschnitte nun klären:<br />
<br />
'''D-Fructo''' kommt von '''D-Fructose''' und '''D-gluco''' von '''D-Glucose'''.<br />
<br />
Wir haben hier also ein Disaccharrid, das aus D-Fructose und D-Glucose zusammengesetzt wurde.<br />
<br />
|3=Hervorhebung}}<br />
<br />
== Ringbildung ==<br />
Um die weiteren Namensbestandteile von Saccharose zu klären, konzentrieren wir uns auf die D-Glucose.<br />
<br />
Nach der Fischerprojekt ist ein Glucose-Molekül ja eine lange Kette. Tatsächlich aber liegt Glucose immer ringförmig vor. Dieser Ring kommt dadurch zustande, dass das Aldehyd-Gruppe mit einer OH-Gruppe reagiert. Das C-Atom der Aldehyd-Gruppe geht eine Bindung zum O, der OH-Gruppe ein. Dies wird Umlagerung eines H-Atoms möglich, von der OH-Gruppe zum O der Aldehyd-Gruppe.<br />
<br />
<center>[[Datei:Glucose Fisher to Haworth.gif|300px]]</center><br />
<br />
Chemisch betrachtet reagieren hier eine Alkohol-Gruppe mit einer Carbonyl-Gruppe C=O. Dabei enstehen sogenannte Halbacetale. Das H+ über dem Doppelpfeil deutet an, dass die Reaktion von Säure katalysiert wird. Außerdem ist die Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion und kann in beide Richtungen stattfinden.<br />
<br />
<center>[[Datei:Hemiacetale Formation V.1.svg|300px]]</center><br />
<br />
<br />
=== Furanose und Pyranose ===<br />
Je nachdem, welches der OH-Gruppen sich an dieser Ringbildung beteiligt, kann es zu verschiedengroßen Ringen kommen. Üblich sind eigentlich nur 5er-Ringe und 6er-Ringe, wobei man beachten muss, dass immer ein Sauerstoff-Atom in dem Ring enthalten ist. Grund dafür ist, dass diese Ringe am günstigsten sind, was die Winkel in der Kohlenstoffkette/-bzw. dem Kohlenstoffring betrifft. Bei einem 4er-Ring wäre der Winkel etwa 90° und dass zu weit vom typischen Tetraeder-Winkel von etwa 109° entfernt. Bei einem 5er hat man dagegen 108°, wenn die fünf C-Atome eben angeordnet sind. Beim 6er-Ring ordnen sich die C-Atome in verschiedenen verdrehten Varianten an, die wir später nach einmal kurz ansprechen.<br />
<br />
Der Name für die jeweilige Variante des Zuckers leiten sich von den Namen von ringförmigen Verbindungen ab, die Suaerstoff-Atom im Ring haben, nämlich vom Furan und vom Pyran. <br />
<br />
<br />
{|class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%; border=1"<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe6" colspan="4" | '''Furan, Tetrahydrofuran und Furanose'''<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Name<br />
| Furan || Tetrahydrofuran || α-<small>D</small>-Altrofuranose<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Strukturformel<br />
| [[Datei:Blue FURANE V.1.svg|85px|Furan]] || [[Datei:Blue THF V.1.svg|85px|Furan]] || [[Datei:Blue D-Altrose(alpha-FURANOSE) V.1.png|210px|α-<small>D</small>-Altrofuranose]]<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Bemerkung<br />
| Furan-Ring (<span style="color:blue;">'''blau'''</span>)<br />
| Tetrahydrofuran-Ring (<span style="color:blue;">'''blau'''</span>)<br />
| Tetrahydrofuran-Ring <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markiert<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%"<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe6" colspan="4" | '''Tetrahydropyrane (Pyrane)'''<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Name<br />
| Pyran || Tetrahydropyran || α-<small>D</small>-(+)-Glucopyranose<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Strukturformel<br />
| [[File:2H-Pyran.svg|85px|Pyran]] ||[[Datei:TetrahydroPYRANE V.1.svg|85px|Tetrahydropyran]] || [[Datei:TetrahydroPYRANE V.2.svg|210px|α-Glucopyranose]]<br />
|-<br />
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Bemerkung<br />
| -<br />
| Tetrahydropyran-Ring (<span style="color:blue;">'''blau'''</span>)<br />
| Tetrahydropyran-Ring <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markiert<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
{{Box|2-β-D-Fructofuranosyl-1-α-D-glucopyranosid|2=<br />
<br />
* Fructo'''furanosyl''' bedeutet, dass die Fructose einen 5er-Ring bildet<br />
* Gluco'''pyranosid''' bedeutet, dass die Glucose einen 6er-Ring bildet<br />
<br />
|3=Hervorhebung}}<br />
<br />
=== Haworth-Projektion ===<br />
Bei der Ringbildung ist es ja so, dass bei der Aldehyd- bzw. Keto-Gruppe die Doppelbindung zum Sauerstoff geöffnet wird. Dadurch entsteht an dem C-Atom der ehemaligen Aldehyd- bzw. Keto-Gruppe ein weiteres asymmetrischen Kohlenstoff-Atom und somit kann es wiederum zwei verschiedene Varianten geben. Diese werden mit den griechischen Buchstaben α- bzw. β bezeichnet. Hier eine Übersicht zu den vier Möglichkeiten, die sich bei der Ringbildung von Glucose ergeben.<br />
<br />
<center><br />
{| class="wikitable centered"<br />
|- style="background:#FFDEAD;"<br />
! colspan="3"| Verschiedene Formen und Darstellungen von <small>D</small>-Glucose im Vergleich<br />
|- class="hintergrundfarbe5"<br />
! Keilstrichformel<br />
! colspan="2"| Haworth-Projektion <br />
|- class="hintergrundfarbe2"<br />
| align="center" rowspan="2" | [[Datei:D-Glucose Keilstrich.svg|100px]]<br />
| align="center" | [[Datei:Alpha-D-Glucofuranose.svg|120px]]<br />α-<small>D</small>-Glucofuranose<br />
| align="center" | [[Datei:Beta-D-Glucofuranose.svg|120px]]<br />β-<small>D</small>-Glucofuranose<br />
|- class="hintergrundfarbe2"<br />
| align="center" | [[Datei:Alpha-D-Glucopyranose.svg|100px]]<br />α-<small>D</small>-Glucopyranose<br />
| align="center" | [[Datei:Beta-D-Glucopyranose.svg|100px]]<br />β-<small>D</small>-Glucopyranose<br />
|}<br />
</center><br />
<br />
Da die Fischer-Projektion hier nicht mehr verwendbar ist, hat sich eine weitere, genau festgelegt Darstellungsart für die Ringe etabliert, die sogenannte Haworth-Projektion oder -Darstellung.<br />
<br />
Das Molekül wird als ebenes Sechseck bzw. Fünfeck gezeichnet, obwohl der Ring tatsächlich nicht eben ist (wie es Benzol möglich ist). Mit diesen Anordnungen beschäftigen wir uns später noch einmal kurz, wie schon vorhin erwähnt.<br />
<br />
Ein im Ring enthaltenes Sauerstoff-Atom nimmt bei Ringen mit fünf Atomen die Position in jener Ecke ein, die vom Betrachter weg zeigt, sodass das Fünfeck mit der gegenüberliegenden Kante (Bindung) nach vorne weist. In einem Sechsring erhält der Sauerstoff die hintere rechte Ecke. Die Kohlenstoff-Atome folgen in ihrer Nummerierung dem Uhrzeigersinn, allerdings muss dabei dem ersten Kohlenstoff-Atom nicht notwendigerweise die Position 1 zukommen. Substituenten (und gelegentlich auch Wasserstoff-Atome) werden senkrecht ober- oder unterhalb der Ringatome gezeichnet. Substituenten, die in der Fischer-Projektion nach rechts weisen, stehen in der Haworth-Projektion unten (und umgekehrt), was die Einordnung eines Moleküls nach der Fischer-Nomenklatur ermöglicht.<br />
<br />
Merke: FLOH – was bei '''F'''ischer '''l'''inks ist, ist '''o'''ben bei '''H'''aworth<br />
<br />
Hier noch einmal etwas vergrößert, mit Nummerierung bei α-D-Glucopyranose<br />
<br />
<center>[[File:Glucose Haworth.png|400px]]</center><br />
<br />
Das Kohlenstoff-Atom 1 ist das "neue" Asymmetrie-Zentrum und aufgrund der Anordnung der OH-Gruppe nach unten, ist es die α-Variante der D-Glucopyranose. Vergleiche mit den vier Varianten der Glucose weiter oben.<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:CHBrClI-modelle.mp4&diff=137248Datei:CHBrClI-modelle.mp42024-03-25T09:09:41Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Zwei Molekülmodelle von chiralen Molekülen können nicht zur Deckung gebracht werden<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]<br />
[[Category:Stereochemie]]<br />
[[Category:Kohlenhydrate]]<br />
[[Category:Enantiomere]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:CBrClH2-modelle.mp4&diff=137246Datei:CBrClH2-modelle.mp42024-03-25T09:08:14Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Zwei Molekülmodelle werden als Bild und Spiegelbild gezeigt und dann zur Deckung gebracht<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]<br />
[[Category:Stereochemie]]<br />
[[Category:Kohlenhydrate]]<br />
[[Category:Enantiomere]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:CBrClH2_-_keine_Enantiomere.mov&diff=137243Datei:CBrClH2 - keine Enantiomere.mov2024-03-25T08:41:10Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Bromchlormethan-Molekülmodelle werden als Bild und Spiegelbild gezeigt und dann zur Deckung gebracht<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]<br />
[[Category:Kohlenhydrate]]<br />
[[Category:Stereochemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=122707Definition Kohlenhydrate2022-01-03T20:57:27Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
{{#ev:youtube|Rmd5Tmn4YRg|800|center}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose|vorher=https://unterrichten.zum.de/wiki/Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=122706Die Struktur von Glucose2022-01-03T20:56:16Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.<br />
Die Reihenfolge ist egal, aber innerhalb einer Zeile muss alles zusammenpassen. Klicke die Kärtchen an, um den gesamten Text lesen zu können.<br />
Zwei Felder bleiben leer.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|vorher=Was sind Kohlenhydrate?|vorherlink=Definition Kohlenhydrate|weiter=So viele ähnliche Strukturen - welche genau ist Glucose?|weiterlink=Stereochemie Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=122705Die Struktur von Glucose2022-01-03T20:55:36Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.<br />
Die Reihenfolge ist egal, aber innerhalb einer Zeile muss alles zusammenpassen. Klicke die Kärtchen an, um den gesamten Text lesen zu können.<br />
Zwei Felder bleiben leer.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|vorher=Was sind Kohlenhydrate?|vorherlink=Kohlenhydrate Definition|weiter=So viele ähnliche Strukturen - welche genau ist Glucose?|weiterlink=Stereochemie Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=122704Die Struktur von Glucose2022-01-03T20:54:41Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.<br />
Die Reihenfolge ist egal, aber innerhalb einer Zeile muss alles zusammenpassen. Klicke die Kärtchen an, um den gesamten Text lesen zu können.<br />
Zwei Felder bleiben leer.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|vorher=Die Struktur von Glucose|vorherlink=Die_Struktur_von_Glucose|weiter=So viele ähnliche Strukturen - welche genau ist Glucose?|weiterlink=Stereochemie Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=122703Die Struktur von Glucose2022-01-03T20:51:38Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.<br />
Die Reihenfolge ist egal, aber innerhalb einer Zeile muss alles zusammenpassen. Klicke die Kärtchen an, um den gesamten Text lesen zu können.<br />
Zwei Felder bleiben leer.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|vorher=Die Struktur von Glucose|vorherlink=Die Struktur von Glucose}}<br />
{{Fortsetzung|weiter=So viele ähnliche Strukturen - welche genau ist Glucose?|weiterlink=Stereochemie Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=122702Die Struktur von Glucose2022-01-03T20:50:44Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.<br />
Die Reihenfolge ist egal, aber innerhalb einer Zeile muss alles zusammenpassen. Klicke die Kärtchen an, um den gesamten Text lesen zu können.<br />
Zwei Felder bleiben leer.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose}}<br />
{{Fortsetzung|weiter=So viele ähnliche Strukturen - welche genau ist Glucose?|weiterlink=Stereochemie Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=122701Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2022-01-03T20:46:25Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<noinclude></noinclude><includeonly>{{#cargo_store:_table=Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)|1={{{1|}}}|2={{{2|}}} }}<br />
==Willkommen==<br />
{{#if:{{{1|}}}|[[{{{1|}}}]]}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
{{#if:{{{2|}}}|[[{{{2|}}}]]}}<br />
</includeonly><br />
<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
-->'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken. Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. <chem>CH3-CH2-CH2-OH</chem>)<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
*Du kannst Reaktionsgleichungen/Reaktionsschemata aufstellen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Welche Kohlenhydrate biologisch bedeutsam sind.<br />
*Welche Besonderheiten es bei den Strukturen von Monosacchariden gibt und mit welchen Schreibweisen (Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise) man ihre Strukturformeln darstellt.<br />
*Was Stereoisomere sind und wie man sie mithilfe der Polarimetrie unterscheiden kann.<br />
*Wie Monosaccharide sich zu Disacchariden und Polysacchariden verbinden.<br />
*Wie man Kohlenhydrate nachweisen kann.<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. <br />
<br />
Eine Übersicht mit den Themen und den wesentlichen Fachbegriffen findest du hier: [[Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png|alternativtext=Lernlandkarte Kohlenhydrate|links|mini]]<br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Was sind Kohlenhydrate?|weiterlink=Definition Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=122700Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2022-01-03T20:45:44Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<br />
<br />
{{Lernpfad Kohlenhydrate}}<br />
<noinclude><br />
Dies ist die Vorlage „Lernpfad Kohlenhydrate“.<br />
Sie sollte im folgenden Format genutzt werden:<br />
<pre><br />
{{Lernpfad Kohlenhydrate<br />
|1=<br />
|2=<br />
}}<br />
</pre><br />
Klick auf „Bearbeiten“, um den Quelltext der Vorlage anzusehen.<br />
{{#cargo_declare:_table=Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)|1=Page|2=Page}}<br />
</noinclude><includeonly>{{#cargo_store:_table=Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)|1={{{1|}}}|2={{{2|}}} }}<br />
==Willkommen==<br />
{{#if:{{{1|}}}|[[{{{1|}}}]]}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
{{#if:{{{2|}}}|[[{{{2|}}}]]}}<br />
</includeonly><br />
<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
-->'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken. Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. <chem>CH3-CH2-CH2-OH</chem>)<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
*Du kannst Reaktionsgleichungen/Reaktionsschemata aufstellen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Welche Kohlenhydrate biologisch bedeutsam sind.<br />
*Welche Besonderheiten es bei den Strukturen von Monosacchariden gibt und mit welchen Schreibweisen (Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise) man ihre Strukturformeln darstellt.<br />
*Was Stereoisomere sind und wie man sie mithilfe der Polarimetrie unterscheiden kann.<br />
*Wie Monosaccharide sich zu Disacchariden und Polysacchariden verbinden.<br />
*Wie man Kohlenhydrate nachweisen kann.<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. <br />
<br />
Eine Übersicht mit den Themen und den wesentlichen Fachbegriffen findest du hier: [[Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png|alternativtext=Lernlandkarte Kohlenhydrate|links|mini]]<br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Was sind Kohlenhydrate?|weiterlink=Definition Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=122699Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2022-01-03T20:40:48Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<br />
<br />
{{Lernpfad Kohlenhydrate}}<br />
<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
-->'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken. Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. <chem>CH3-CH2-CH2-OH</chem>)<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
*Du kannst Reaktionsgleichungen/Reaktionsschemata aufstellen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Welche Kohlenhydrate biologisch bedeutsam sind.<br />
*Welche Besonderheiten es bei den Strukturen von Monosacchariden gibt und mit welchen Schreibweisen (Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise) man ihre Strukturformeln darstellt.<br />
*Was Stereoisomere sind und wie man sie mithilfe der Polarimetrie unterscheiden kann.<br />
*Wie Monosaccharide sich zu Disacchariden und Polysacchariden verbinden.<br />
*Wie man Kohlenhydrate nachweisen kann.<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. <br />
<br />
Eine Übersicht mit den Themen und den wesentlichen Fachbegriffen findest du hier: [[Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png|alternativtext=Lernlandkarte Kohlenhydrate|links|mini]]<br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Was sind Kohlenhydrate?|weiterlink=Definition Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=122698Die Struktur von Glucose2022-01-03T20:27:34Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.<br />
Die Reihenfolge ist egal, aber innerhalb einer Zeile muss alles zusammenpassen. Klicke die Kärtchen an, um den gesamten Text lesen zu können.<br />
Zwei Felder bleiben leer.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=121718Die Struktur von Glucose2021-11-01T19:53:25Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=500}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=121717Die Struktur von Glucose2021-11-01T19:52:56Z<p>Brockmann: H5P ergänzt</p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten und mach die Übung, um deine Lösung zu überprüfen.<br />
<br />
{{H5p-zum|id=17060|height=150}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=121716Die Struktur von Glucose2021-10-31T16:55:18Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
<br /><br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}<br />
<br />
{{Aufgabe|Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose. <br><br />
Beachte dabei die Erlenmeyer-Regel: An einem Kohlenstoffatom kann maximal eine Hydroxy-Gruppe gebunden sein, sonst ist das Molekül nicht stabil.}}<br />
<br />
<br />
Vergleiche anschließend dein Molekül mit den hier abgebildeten.</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Die_Struktur_von_Glucose&diff=121715Die Struktur von Glucose2021-10-31T16:42:06Z<p>Brockmann: neu angelegt</p>
<hr />
<div>Glucose ist eines der wichtigsten Kohlenhydrate. Sie wurde 1792 von Tobias Lowitz als Bestandteil von Weintrauben entdeckt und daher von ihm Traubenzucker genannt, der Name „Glucose“ stammt aus dem 19. Jahrhundert, eine weitere Bezeichnung ist „Dextrose“. <br />
<br />
Glucose kommt nicht nur in Weintrauben vor, sondern auch in anderen Früchten und in Honig. Außerdem spielt die Glucose bei allen Lebewesen eine wichtige Rolle und ist – teilweise in Verbindung mit anderen Molekülen – Lieferant für Energie und Kohlenstoff. Bei Tieren und beim Menschen kommt reine Glucose beispielsweise als Blutzucker vor, bei Pflanzen ist sie der Grundbaustein für den Aufbau von Stärke und Cellulose.<br />
<br />
{{Aufgabe|In der folgenden Learningapp erhältst du Informationen zur Glucose. Sortiere sie korrekt und ziehe die richtigen Schlussfolgerungen. Zeichne mithilfe der richtigen Schlussfolgerungen eine Strukturformel von Glucose.}}<br />
<br />
{{LearningApp<br />
| app = 21975203<br />
}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121713Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:52:13Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
{{#ev:youtube|Rmd5Tmn4YRg|800|center}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose|vorher=Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121712Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:51:11Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
{{#ev:youtube|Rmd5Tmn4YRg|800|center}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose|vorher=Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121711Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:50:23Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
{{#ev:youtube|Rmd5Tmn4YRg|800|center}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose|vorher=Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek2)}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121710Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:48:48Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
{{#ev:youtube|Rmd5Tmn4YRg|800|center}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose|vorher=zurück}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121709Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:46:44Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
==Was sind Kohlenhydrate?==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
{{#ev:youtube|Rmd5Tmn4YRg|800|center}}<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=121708Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2021-10-31T15:37:11Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<br />
<br />
{{Vorlage:Lernpfad Kohlenhydrate}}<br />
<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
-->'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken. Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. <chem>CH3-CH2-CH2-OH</chem>)<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
*Du kannst Reaktionsgleichungen/Reaktionsschemata aufstellen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Welche Kohlenhydrate biologisch bedeutsam sind.<br />
*Welche Besonderheiten es bei den Strukturen von Monosacchariden gibt und mit welchen Schreibweisen (Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise) man ihre Strukturformeln darstellt.<br />
*Was Stereoisomere sind und wie man sie mithilfe der Polarimetrie unterscheiden kann.<br />
*Wie Monosaccharide sich zu Disacchariden und Polysacchariden verbinden.<br />
*Wie man Kohlenhydrate nachweisen kann.<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. <br />
<br />
Eine Übersicht mit den Themen und den wesentlichen Fachbegriffen findest du hier: [[Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png|alternativtext=Lernlandkarte Kohlenhydrate|links|mini]]<br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Was sind Kohlenhydrate?|weiterlink=Definition Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121707Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:32:48Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Navigation verstecken|{{Kohlenhydrate}}|Willkommen=}}<br />
<br />
== Was sind Kohlenhydrate? ==<br />
Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
https://youtu.be/Rmd5Tmn4YRg<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121706Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:29:42Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
https://youtu.be/Rmd5Tmn4YRg<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Die Struktur von Glucose|weiterlink=Die Struktur von Glucose}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Definition_Kohlenhydrate&diff=121705Definition Kohlenhydrate2021-10-31T15:28:05Z<p>Brockmann: neue Seite</p>
<hr />
<div>Die Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, sind eine der wichtigsten Stoffklassen in der Biochemie. <br />
<br />
Weil viele Kohlenhydrate die Formel <chem>C_n(H2O)_m<br />
_{}</chem> aufweisen, prägte der Chemiker Carl Schmitt 1844 den Begriff Kohlehydrate für diese Art von Verbindungen. Die Bezeichnung "Saccharide" stammt vom griechischen Wort ''σάκχαρον'' (''sákkharon'') für Zucker.<br />
<br />
Für viele Kohlenhydrate, z. B. Traubenzucker, Fruchtzucker, Rohrzucker, Stärke trifft diese Formel zu. Heute rechnet man aber auch Verbindungen, die von dieser Formel abweichen oder Atome wie Stickstoff enthalten, aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften zu den Kohlenhydraten, z. B. die Desoxyribose (<chem>C5H10O4</chem>). <br />
<br />
Und natürlich sind nicht alle Moleküle mit der oben genannten Formel Kohlenhydrate: Allgemein handelt es sich bei Kohlenhydraten Hydroxyaldehyde oder Hydroxyketone mit mindestens drei Kohlenstoffatomen.<br />
<br />
Ein Experiment, das gerne zum "Beweis" herangezogen wird, dass Kohlenhydrate aus Kohlenstoff und Wasser bestehen, ist die Herstellung von Zuckerkohle. Hierbei verrührt man konzentrierte Schwefelsäure mit Haushaltszucker. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, bei der unter anderem Wasser freigesetzt wird und Kohlenstoff zurückbleibt. Im folgenden Film ist das gut zu sehen:<br />
<br />
https://youtu.be/Rmd5Tmn4YRg</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=121704Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2021-10-31T15:00:56Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<br />
<br />
{{Kohlenhydrate}}<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
-->'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken. Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. <chem>CH3-CH2-CH2-OH</chem>)<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
*Du kannst Reaktionsgleichungen/Reaktionsschemata aufstellen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Welche Kohlenhydrate biologisch bedeutsam sind.<br />
*Welche Besonderheiten es bei den Strukturen von Monosacchariden gibt und mit welchen Schreibweisen (Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise) man ihre Strukturformeln darstellt.<br />
*Was Stereoisomere sind und wie man sie mithilfe der Polarimetrie unterscheiden kann.<br />
*Wie Monosaccharide sich zu Disacchariden und Polysacchariden verbinden.<br />
*Wie man Kohlenhydrate nachweisen kann.<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. <br />
<br />
Eine Übersicht mit den Themen und den wesentlichen Fachbegriffen findest du hier: [[Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png|alternativtext=Lernlandkarte Kohlenhydrate|links|mini]]<br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Was sind Kohlenhydrate?|weiterlink=Definition Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=121703Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2021-10-31T14:58:28Z<p>Brockmann: Inhalt erstellt</p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
-->'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken. Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. <chem>CH3-CH2-CH2-OH</chem>)<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
*Du kannst Reaktionsgleichungen/Reaktionsschemata aufstellen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Welche Kohlenhydrate biologisch bedeutsam sind.<br />
*Welche Besonderheiten es bei den Strukturen von Monosacchariden gibt und mit welchen Schreibweisen (Fischer-Projektion, Haworth-Schreibweise) man ihre Strukturformeln darstellt.<br />
*Was Stereoisomere sind und wie man sie mithilfe der Polarimetrie unterscheiden kann.<br />
*Wie Monosaccharide sich zu Disacchariden und Polysacchariden verbinden.<br />
*Wie man Kohlenhydrate nachweisen kann.<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. <br />
<br />
Eine Übersicht mit den Themen und den wesentlichen Fachbegriffen findest du hier: [[Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png|alternativtext=Lernlandkarte Kohlenhydrate|links|mini]]<br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Was sind Kohlenhydrate?|weiterlink=Definition Kohlenhydrate}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:%C3%9Cbersicht_Fachbegriffe_Kohlenhydrate.png&diff=121702Datei:Übersicht Fachbegriffe Kohlenhydrate.png2021-10-31T14:55:13Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Concept-Map mit den wichtigsten Fachbegriffen zum Thema Kohlenhydrate<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]<br />
[[Category:Kohlenhydrat]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann/Lernpfad_Kohlenhydrate_(Sek_2)&diff=121701Benutzer:Brockmann/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)2021-10-31T14:42:59Z<p>Brockmann: Die Seite wurde neu angelegt: „{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| Dieser Lernpfad richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwis…“</p>
<hr />
<div>{{Box|Herzlich Willkommen im Lernpfad ''Kohlenhydrate!| <br />
Dieser [[Lernpfad]] richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, die bereits über Vorwissen in der Organischen Chemie verfügen und sich speziell mit dem Thema Kohlenhydrate beschäftigen möchten. Neben dem Wissen zu Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden gibt es auch eine Einführung in die Stereochemie. <br />
Viel Spaß beim Lernen!<br />
<br />
Auf dieser Seite erfährst du, wie der Lernpfad aufgebaut ist und welche Zeichen dir auf den folgenden Seiten begegnen können.<br />
|Lernpfad}}<br />
<br />
<br />
{{Kohlenhydrate}}<br />
__NOTOC__<br />
==Infos für die Bearbeitung==<br />
Damit du dich in dem Lernpfad leicht zurechtfindest, sind auf dieser Seite einige Informationen zusammengestellt. <br />
<br />
Oben auf dem Bildschirm siehst du eine Aufzählung der Kapitel, die du durchlaufen wirst. Das Kapitel, in dem du dich befindest, ist jeweils markiert – so zum Beispiel gerade das Kapitel „Willkommen“. Du kannst durch einfaches Anklicken zwischen den Kapiteln hin- und herspringen. <br />
<br />
<br />
<!--<br />
Zusätzlich zu der Arbeit im Lernpfad erhältst du einen '''persönlichen Hefter''' mit Zusatzmaterialien ([https://unterrichten.zum.de/images/c/c1/Hefter_zum_Lernpfad_QF_erkunden.pdf PDF herunterladen]). Darin befindet sich außerdem Platz für Notizen, Merksätze und für die Bearbeitung von Aufgaben. Wenn du dieses Zeichen siehst, wird dein Hefter benötigt: [[Datei:Notepad-117597.svg|43x43px]]. Neben dem Zeichen steht immer, was genau deine Aufgabe ist. <br />
<br />
--><br />
<br />
'''Im Lernpfad triffst du auf folgende Bausteine:'''<br />
{{Box<br />
|Merke<br />
|Wichtige Erkenntnisse werden in Merkkästchen zusammengefasst. <br />
|Merksatz<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Aufgabe<br />
|Hier sollst du aktiv werden und Neues entdecken.<br />
Genauere Erklärungen stehen bei der jeweiligen Aufgabe.<br />
|Arbeitsmethode<br />
}}<br />
{{Box<br />
|Übung<br />
|Neue Erkenntnisse bleiben nicht von selbst im Kopf haften. Durch diese Markierungen werden Übungsaufgaben gekennzeichnet. Sie befinden sich gesammelt im letzten Kapitel des Lernpfads. <br />
|Üben<br />
}}<br />
<br />
Bei einigen Aufgaben stehen dir '''Hilfen''' zur Verfügung, wenn du nicht weiter kommst. Versuche immer zuerst die Lösung alleine herauszufinden. Die Hilfen werden aufgedeckt durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Tipps zu den Aufgaben angezeigt.|Hilfe anzeigen|Hilfe verbergen}}<br />
Wenn du eine Aufgabe gelöst hast, bekommst du sofort eine '''Rückmeldung''', ob dein Ergebnis richtig ist oder nicht. Dies geschieht entweder durch einen entsprechenden Lösungs-Button innerhalb interaktiver Applets oder durch Anklicken von: {{Lösung versteckt|Hier werden dir dann Lösungen und Erklärungen angezeigt.}} <br />
<br />
<div style="background-color:#efefef;;padding:7px;"><br />
==Kompetenzen==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du schon: '''<br />
<br />
*Du kennst Alkohole, Aldehyde und Ketone und die funktionellen Gruppen, die sie besitzen (Hydroxy-, Aldehyd- und Carboxy-Gruppe)<br />
*Du kannst organische Moleküle erkennen, zeichnen und benennen.<br />
*Du kennst die Lewis-Schreibweise (mit allen Elektronenpaaren) und die Halbstrukturschreibweise (z. B. CH<br />
*Du kennst van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen und weißt, wie sie die Stoffeigenschaften beeinflussen.<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Das kannst du lernen: '''<br />
<br />
*Auswirkungen der Parameter in einem quadratischen Funktionsterm auf den zugehörigen Graphen erkennen und beschreiben<br />
*Quadratische Funktionen in Wertetabellen, als Graphen und in Termen darstellen und erkennen<br />
*Bei quadratischen Funktionen zwischen den Darstellungsformen Wertetabelle, Graph und Term wechseln<br />
*Graphen quadratischer Funktionen als Parabeln identifizieren und interpretieren<br />
*Quadratische Funktionsterme interpretieren<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Ein letzter Hinweis==<br />
[[Datei:hourglass-1221382.svg|rahmenlos|links|80px]]<br />
Du kannst dir die Zeit bei der Bearbeitung der einzelnen Kapitel des Lernpfades selber einteilen. Das heißt einerseits, dass du alle neuen Entdeckungen und Übungen in deinem Tempo durchlaufen kannst, andererseits musst du aber auch selbstständig darauf achten, nicht unnötig zu trödeln und voranzukommen. Um dein Zeitmanagement zu unterstützen befindet sich eine Liste mit allen zu durchlaufenden Inhalten in deinem Ordner. Dort kannst du einen Plan für deine eigene Zeiteinteilung festhalten und fertig bearbeitete Kapitel abhaken. <!--ggf. Bild des Plans einfügen -> Plan in didaktischen Kommentar als Zusatzmaterial --><br />
<br />
<br />
'''Nun kann es losgehen:''' Klicke oben in der Kapitelübersicht auf das nächste Thema oder direkt hier unten auf den Pfeil, der dich im Lernpfad immer zum nächsten Kapitel führt.<br />
<br />
<br />
{{Fortsetzung|weiter=Wiederholung (Optional)|weiterlink=Quadratische Funktionen erkunden/Wiederholung (Optional)}}</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Benutzer:Brockmann&diff=121700Benutzer:Brockmann2021-10-31T14:28:24Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{webmo staff<br />
|username=Brockmann<br />
|vorname=Mirjam<br />
|nachname=Brockmann<br />
|ueber_mich=Ich bin Lehrerin für Chemie und Latein am Robert-Blum-Gymnasium in Berlin-Schöneberg.<br />
|wiki db id=89<br />
}}<br />
Mein erstes Projekt hier: Lehrbuchkapitel zum Thema 10 im Berliner Rahmenplan:<br />
*[[/Alkohole/]]<br />
<br />
Mein zweites Projekt:<br />
*[[/Carbonsäuren/]]<br />
<br />
Und noch ein Projekt:<br />
*[[/Lernpfad Kohlenhydrate (Sek 2)/]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Vom_Erz_zum_Metall/LE01_Das_Geheimnis_der_Kupfergewinnung&diff=118110Vom Erz zum Metall/LE01 Das Geheimnis der Kupfergewinnung2021-02-22T16:07:03Z<p>Brockmann: </p>
<hr />
<div>{{Aufgabe|<br />
# Lies den angegebenen Text<br />
#* Erkläre, welche Nachteile eine Axt aus reinem Kupfer hat.<br />
#* Erkläre, welche Vorteile die Verwendung von Bronze verspricht. <br />
# Schau den Film über die Minen des Hephaistos an.<br />
# Bearbeite die [[#Interaktive Aufgaben|Interaktiven Aufgaben]].<br />
}}<br />
<br />
{{:Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Vom Erz zum Metall/Das Geheimnis der Kupfergewinnung}}<br />
<br />
==Interaktive Aufgaben==<br />
'''Vervollständige den Text:'''<br />
<div class="lueckentext-quiz"><br />
Vor ca. 5000 Jahren verbreitete sich im östlichen Mittelmeerraum die Verwendung von ''Kupfer'' für Waffen, Werkzeuge und Schmuck. ''Metall'' ist im Unterschied zu Stein leicht zu ''bearbeiten''. <br />
<br />
Es hat aber auch einen Nachteil: es ist verhältnismäßig ''weich'', und bekommt schnell Kerben und ''Dellen''. Werkzeuge aus Kupfer nutzen schnell ab. <br />
<br />
Später findet man heraus, dass das Metall viel härter wird, wenn man zu 9 Teilen Kupfer einen Teil ''Zinn'' hinzufügt. Eine solche Mischung nennt man ''Legierung''. Das neue, härtere Metall tritt unter dem Namen ''Bronze'' seinen Siegeszug an. <br />
</div><br />
<br />
{{Vom Erz zum Metall}}<br />
<br />
==Siehe auch==<br />
<br />
*[[Mordfall Ötzi]]<br />
*[[Ötzi - der Mann aus dem Eis]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Durchf%C3%BChrung_der_Elementaranalyse&diff=117058Durchführung der Elementaranalyse2020-12-17T09:31:52Z<p>Brockmann: Beispielrechnung in das vorgesehene Unterkapitel verschoben</p>
<hr />
<div>Ursprünglich erfunden wurde diese Methode, die generell für die Bestimmung von Elementverhältnissen in organischen Verbindungen geeignet ist, von Antoine de Lavoisier, erheblich verbessert wurde sie später von Justus von Liebig, nach dem sie häufig benannt wird.<br />
<br />
Grundsätzlich beruht die Methode darauf, dass man eine genau abgewogene Menge eines organischen Reinstoffs zu Kohlenstoffdioxid und Wasser reagieren lässt. Die Reaktionsprodukte werden aufgefangen, damit man ihre Masse bestimmen kann. Anhand der gemessenen Werte kann man das Verhältnis der Elemente berechnen, aus denen die untersuchte Verbindung besteht.<br />
[[Datei:Elementaranalyse nach Liebig.svg|alternativtext=Schematische Abbildung der Apparatur für die Elementaranalyse nach Liebig|mini|Elementaranalyse nach Liebig]]<br />
Für die quantitative Elementaranalyse benötigt man eine reine organische Substanz. Man muss also gegebenenfalls vorher durch verschiedene Reinigungsmethoden wie Destillation oder Chromatographie dafür sorgen, dass keine Verunreinigungen mehr enthalten sind. Von der gereinigten Substanz wiegt man eine ganz bestimmte Menge ein und gibt sie in einem Behälter ins '''Verbrennungsrohr'''. Ebenfalls im Verbrennungsrohr befindet sich Kupfer(II)-oxid, das als Oxidationsmittel dient.<br />
[[Datei:Liebigmuseum Elementaranalyse.jpg|alternativtext=Foto der Originalapparatur zur Elementaranalyse aus dem Liebig-Museum Gießen|mini|Der Fünfkugelapparat von Liebig im Liebig-Museum Gießen]]<br />
Nun erhitzt man das Kupfer(II)-oxid und die organische Substanz, was zu einer Redoxreaktion führt, bei der die Substanz zu Kohlenstoffdioxid und Wasser oxidiert wird und Kupfer(II)-oxid zu Kupfer reduziert wird.<br />
<br />
Die entstandenen Gase (Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf) werden durch die Apparatur geleitet. Das entstandene Wasser wird im '''Trockenrohr''' von Calciumoxid absorbiert. Das Kohlenstoffdioxid löst sich in der Kalilauge, die sich im '''Kaliapparat''' befindet. Sowohl vor als auch nach der Analyse bestimmt man die Masse des Trockenrohrs und des Kaliapparats, so dass man an der Gewichtszunahme sehen kann, wie viel Wasser und wie viel Kohlenstoffdioxid bei der Reaktion entstanden sind.<br />
<br />
Wie man daraus die Verhältnisformel berechnet, wird hier erklärt: [[Berechnungen zur Elementaranalyse]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Berechnungen_zur_Elementaranalyse&diff=117057Berechnungen zur Elementaranalyse2020-12-17T09:31:09Z<p>Brockmann: Berechnung ergänzt</p>
<hr />
<div>=====Beispielrechnung: Elementaranalyse von Trinkalkohol=====<br />
Man wiegt 0,521 g Alkohol ein. Die Massenzunahme des Trockenrohrs beträgt 0,620 g, die des Kaliapparats 0,987 g. Das bedeutet, dass bei der Verbrennung 0,620 g Wasser (H<sub>2</sub>O) und 0,987 g Kohlenstoffdioxid (CO<sub>2</sub>) entstanden sind. Mit diesen Werten kann man den Wasserstoffanteil und den Kohlenstoffanteil folgendermaßen berechnen:<br />
<br />
'''Kohlenstoffanteil:''' 1 mol CO<sub>2</sub> wiegt 44 g, davon sind 12 Kohlenstoff, also 44 g/12 g x 100 = 27,3 %. Bei unserem Experiment sind 0,987 g Kohlenstoffdioxid entstanden. <br />
<br />
27,3 % davon sind Kohlenstoff, also 0,987 g x 27,3 % = 0,269 g<br />
<br />
'''Wasserstoffanteil:''' 1 mol H<sub>2</sub>O wiegt 18 g, davon sind 2 g Wasserstoff (2 x H). Das entspricht 11,1 %. Aus 0,521 g Alkohol sind 0,620 g Wasser entstanden. <br />
<br />
Davon sind 11,1 % Wasserstoff, also 0,620 g x 11,1 % = 0,069 g<br />
<br />
'''Sauerstoffanteil:''' Diesen letzten Anteil berechnet man, indem man einfach von der Probenmasse, die man verbrannt hat, den Kohlenstoffanteil und den Wasserstoffanteil abzieht. Übrig bleibt der Sauerstoffanteil:<br />
<br />
m<sub>Alkohol</sub> – m<sub>Wasserstoff</sub> – m<sub>Kohlenstoff</sub> = 0,521 g – 0,069 g – 0,269 g = 0,183 g<br />
<br />
→ '''Massenverhältnis''' von Kohlenstoff : Wasserstoff : Sauerstoff = 0,269 g : 0,069 g : 0,183 g<br />
<br />
'''Berechnung des Stoffmengenverhältnisses''' <br />
<br />
Um auf die '''Verhältnisformel''' zu kommen, muss man das '''Stoffmengenverhältnis''' berechnen. Das bedeutet, dass man ausrechnet, wie viel mol Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in der Probe enthalten sind. Dafür teilen wir die errechneten Massen jeweils durch die molare Masse des Stoffes. Kohlenstoff: 0,269 g / 12 g·mol-1 = 0,022 mol Wasserstoff: 0,069 g / 1 g·mol-1 = 0,069 mol Sauerstoff: 0,183 g / 16 g·mol-1 = 0,011 mol<br />
<br />
→ '''Stoffmengenverhältnis''' C : H : O = 0,022 mol : 0,069 mol : 0,011 mol<br />
<br />
So, wir haben es fast geschafft. Um eine '''Verhältnisformel''' aufzustellen, braucht man ganze Zahlen. Um diese zu berechnen, teilt man alle Stoffmengen durch die kleinste Stoffmenge (hier n<sub>(O)</sub>, die Stoffmenge von Sauerstoff). Aufgrund von Messfehlern und Ungenauigkeiten beim Runden erhält man dabei normalerweise keine ganzen Zahlen. Daher rundet man anschließend auf ganze Zahlen auf oder ab.<br />
<br />
In unserem Fall ergibt sich zunächst C : H : O = 2 : 6,3 : 1,<br />
<br />
gerundet: '''C : H : O = 2 : 6 : 1'''<br />
<br />
Dieses Stoffmengenverhältnis besagt, dass in Alkohol auf je 2 Kohlenstoffatome 6 Wasserstoffatome und 1 Sauerstoffatom kommen. Man kann daraus eine chemische Verhältnisformel aufstellen:<br />
'''(C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>O)<sub>n</sub>'''</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Durchf%C3%BChrung_der_Elementaranalyse&diff=117056Durchführung der Elementaranalyse2020-12-17T09:27:32Z<p>Brockmann: Durchführung und Berechnung eingefügt</p>
<hr />
<div>Ursprünglich erfunden wurde diese Methode, die generell für die Bestimmung von Elementverhältnissen in organischen Verbindungen geeignet ist, von Antoine de Lavoisier, erheblich verbessert wurde sie später von Justus von Liebig, nach dem sie häufig benannt wird.<br />
<br />
Grundsätzlich beruht die Methode darauf, dass man eine genau abgewogene Menge eines organischen Reinstoffs zu Kohlenstoffdioxid und Wasser reagieren lässt. Die Reaktionsprodukte werden aufgefangen, damit man ihre Masse bestimmen kann. Anhand der gemessenen Werte kann man das Verhältnis der Elemente berechnen, aus denen die untersuchte Verbindung besteht.<br />
<br />
Für die quantitative Elementaranalyse benötigt man eine reine organische Substanz. Man muss also gegebenenfalls vorher durch verschiedene Reinigungsmethoden wie Destillation oder Chromatographie dafür sorgen, dass keine Verunreinigungen mehr enthalten sind. Von der gereinigten Substanz wiegt man eine ganz bestimmte Menge ein und gibt sie in einem Behälter ins '''Verbrennungsrohr'''. Ebenfalls im Verbrennungsrohr befindet sich Kupfer(II)-oxid, das als Oxidationsmittel dient.<br />
[[Datei:Elementaranalyse nach Liebig.svg|alternativtext=Schematische Abbildung der Apparatur für die Elementaranalyse nach Liebig|mini|Elementaranalyse nach Liebig]]<br />
Nun erhitzt man das Kupfer(II)-oxid und die organische Substanz, was zu einer Redoxreaktion führt, bei der die Substanz zu Kohlenstoffdioxid und Wasser oxidiert wird und Kupfer(II)-oxid zu Kupfer reduziert wird.<br />
[[Datei:Liebigmuseum Elementaranalyse.jpg|alternativtext=Foto der Originalapparatur zur Elementaranalyse aus dem Liebig-Museum Gießen|mini|Der Fünfkugelapparat von Liebig im Liebig-Museum Gießen]]<br />
Die entstandenen Gase (Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf) werden durch die Apparatur geleitet. Das entstandene Wasser wird im '''Trockenrohr''' von Calciumoxid absorbiert. Das Kohlenstoffdioxid löst sich in der Kalilauge, die sich im '''Kaliapparat''' befindet. Sowohl vor als auch nach der Analyse bestimmt man die Masse des Trockenrohrs und des Kaliapparats, so dass man an der Gewichtszunahme sehen kann, wie viel Wasser und wie viel Kohlenstoffdioxid bei der Reaktion entstanden sind.<br />
<br />
Jetzt beginnt die Rechnerei, die wir an folgendem Beispiel durchgehen wollen.<br />
<br />
===== Beispielrechnung: Elementaranalyse von Trinkalkohol =====<br />
Man wiegt 0,521 g Alkohol ein. Die Massenzunahme des Trockenrohrs beträgt 0,620 g, die des Kaliapparats 0,987 g. Das bedeutet, dass bei der Verbrennung 0,620 g Wasser (H<sub>2</sub>O) und 0,987 g Kohlenstoffdioxid (CO<sub>2</sub>) entstanden sind. Mit diesen Werten kann man den Wasserstoffanteil und den Kohlenstoffanteil folgendermaßen berechnen:<br />
<br />
'''Kohlenstoffanteil:''' 1 mol CO<sub>2</sub> wiegt 44 g, davon sind 12 Kohlenstoff, also 44 g/12 g x 100 = 27,3 %. Bei unserem Experiment sind 0,987 g Kohlenstoffdioxid entstanden. <br />
<br />
27,3 % davon sind Kohlenstoff, also 0,987 g x 27,3 % = 0,269 g<br />
<br />
'''Wasserstoffanteil:''' 1 mol H<sub>2</sub>O wiegt 18 g, davon sind 2 g Wasserstoff (2 x H). Das entspricht 11,1 %. Aus 0,521 g Alkohol sind 0,620 g Wasser entstanden. <br />
<br />
Davon sind 11,1 % Wasserstoff, also 0,620 g x 11,1 % = 0,069 g<br />
<br />
'''Sauerstoffanteil:''' Diesen letzten Anteil berechnet man, indem man einfach von der Probenmasse, die man verbrannt hat, den Kohlenstoffanteil und den Wasserstoffanteil abzieht. Übrig bleibt der Sauerstoffanteil:<br />
<br />
m<sub>Alkohol</sub> – m<sub>Wasserstoff</sub> – m<sub>Kohlenstoff</sub> = 0,521 g – 0,069 g – 0,269 g = 0,183 g<br />
<br />
→ '''Massenverhältnis''' von Kohlenstoff : Wasserstoff : Sauerstoff = 0,269 g : 0,069 g : 0,183 g<br />
<br />
'''Berechnung des Stoffmengenverhältnisses''' <br />
<br />
Um auf die '''Verhältnisformel''' zu kommen, muss man das '''Stoffmengenverhältnis''' berechnen. Das bedeutet, dass man ausrechnet, wie viel mol Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in der Probe enthalten sind. Dafür teilen wir die errechneten Massen jeweils durch die molare Masse des Stoffes. Kohlenstoff: 0,269 g / 12 g·mol-1 = 0,022 mol Wasserstoff: 0,069 g / 1 g·mol-1 = 0,069 mol Sauerstoff: 0,183 g / 16 g·mol-1 = 0,011 mol<br />
<br />
→ '''Stoffmengenverhältnis''' C : H : O = 0,022 mol : 0,069 mol : 0,011 mol<br />
<br />
So, wir haben es fast geschafft. Um eine '''Verhältnisformel''' aufzustellen, braucht man ganze Zahlen. Um diese zu berechnen, teilt man alle Stoffmengen durch die kleinste Stoffmenge (hier n<sub>(O)</sub>, die Stoffmenge von Sauerstoff). Aufgrund von Messfehlern und Ungenauigkeiten beim Runden erhält man dabei normalerweise keine ganzen Zahlen. Daher rundet man anschließend auf ganze Zahlen auf oder ab.<br />
<br />
In unserem Fall ergibt sich zunächst C : H : O = 2 : 6,3 : 1,<br />
<br />
gerundet: '''C : H : O = 2 : 6 : 1'''<br />
<br />
Dieses Stoffmengenverhältnis besagt, dass in Alkohol auf je 2 Kohlenstoffatome 6 Wasserstoffatome und 1 Sauerstoffatom kommen. Man kann daraus eine chemische Verhältnisformel aufstellen:<br />
'''(C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>O)<sub>n</sub>'''</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Chemie-Lexikon/Das_chemische_Gleichgewicht&diff=113107Chemie-Lexikon/Das chemische Gleichgewicht2020-05-04T09:04:53Z<p>Brockmann: Übersicht zu chemischem Gleichgewicht und MWG neu erstellt.</p>
<hr />
<div>Gleichgewichtsreaktionen weisen bestimmte Merkmale auf, man kann sie auf bestimmte Weise beeinflussen, und sie erfordern bestimmte Voraussetzungen.<br />
<br />
=== Voraussetzungen für Gleichgewichtsreaktionen ===<br />
Voraussetzung dafür, dass eine Reaktion überhaupt einen Gleichgewichtszustand erreichen kann, ist, dass die Reaktion reversibel, also umkehrbar ist, und dass keines der Edukte oder Produkte aus dem Reaktionsgefäß entweichen kann (z. B. als Gas).<br />
<br />
=== Ablauf einer Gleichgewichtsreaktion ===<br />
Die Edukte reagieren miteinander zu den Produkten. Je mehr von den Edukten vorhanden ist, desto schneller reagieren sie miteinander, weil die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration abhängt. Im Verlauf der Reaktion verringert sich also die Reaktionsgeschwindigkeit.<br />
[[Datei:Diagramm_Einstellung_chem_Gleichgewicht.png|alternativtext=Einstellung des chemischen Gleichgewichts|mini]]<br />
<br />
Sobald Produkte gebildet wurden, reagiert ein Teil der Produkte zurück zu den Edukten. Auch hier hängt die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration ab, die Reaktion läuft also erst langsam und dann immer schneller ab.<br />
<br />
Irgendwann kommen wir an einen Punkt, an dem genauso viele Edukte zu Produkten reagieren wie umgekehrt.<br />
<br />
Diesen Zustand nennt man Gleichgewichtszustand oder chemisches Gleichgewicht, und er ist durch bestimmte Merkmale gekennzeichnet.<br />
<br />
=== Merkmale von Gleichgewichtsreaktionen ===<br />
Hin- und Rückreaktion laufen gleich schnell ab, nach außen hin sieht es aber so aus, als würde nichts mehr passieren und als sei die Reaktion zum Stillstand gekommen. Weil die Reaktionen weiterhin ablaufen, spricht man von einem dynamischen Gleichgewicht.<br />
<br />
Der Stoffumsatz ist nicht vollständig, das heißt die Edukte reagieren nicht komplett zu den Produkten, sondern es sind im Gleichgewichtszustand sowohl Edukte als auch Produkte vorhanden. Im Reaktionsgefäß liegen sie in einem bestimmten Verhältnis zueinander vor, das durch die Gleichgewichtskonstante bzw. das Massenwirkungsgesetz beschrieben wird und berechnet werden kann.<br />
<br />
Wichtig: Dass die Konzentrationen der Edukte in einem bestimmten Verhältnis zu denen der Produkte stehen, heißt nicht, dass gleich viele Edukte wie Produkte vorhanden sind. Im Normalfall liegt das Gleichgewicht stark auf einer Seite, das heißt dass deutlich mehr Produkte als Edukte vorliegen (oder umgekehrt). Die Lage des chemischen Gleichgewichts kann man an der Gleichgewichtskonstanten erkennen.<br />
<br />
=== Das Massenwirkungsgesetz ===<br />
Das Massenwirkungsgesetz (MWG) beschreibt mathematisch das Verhältnis der beteiligten Stoffe zueinander, wenn eine chemische Reaktion sich im Gleichgewicht befindet. <br />
<br />
Um das Massenwirkungsgesetz für eine Reaktion herzuleiten, benötigt man zuerst die Reaktionsgleichung.<br />
<br />
Allgemeines Beispiel: A + B ⇌ C + D<br />
<br />
Dann stellt man die Geschwindigkeitsgleichungen für die Hinreaktion und die Rückreaktion auf:<br />
[[Datei:Geschwindigkeitsgleichungen_chemie.png|alternativtext=v(hin) = k(hin) * c(A) * c(B), v(rück) = k(rück) * c(C) * d(D)|ohne|mini]]<br />
Im Gleichgewicht laufen die Hin- und die Rückreaktion gleich schnell ab, man kann also gleichsetzen:<br />
[[Datei:Gleichsetzung_reaktionsgeschwindigkeit.png|alternativtext=v(hin) = v(rück)|ohne|mini]]<br />
oder <br />
[[Datei:Gleichsetzung_reaktionsgeschwindigkeiten_fuer_mwg_2.png|ohne|mini]]<br />
Die Gleichgewichtskonstante Kc ist definiert als<br />
<br />
[[Datei:Definition_Kc_aus_v.png|ohne|mini]]<br />
<br />
Durch Umstellen erhält man also folgenden Zusammenhang zwischen der Gleichgewichtskonstante und den Konzentrationen von Edukten und Produkten:<br />
[[Datei:Mwg_allgemein_ohne_exponenten.png|ohne|mini]]<br />
<br />
Diese Formel nennt man Massenwirkungsgesetz (MWG).<br />
<br />
In diesem Fall reagieren jeweils gleiche Stoffmengen miteinander, z. B. jeweils 1 mol, und es entsteht jeweils dieselbe Stoffmenge. Normalerweise stehen jedoch noch Stöchiometriezahlen vor den chemischen Formeln der Stoffe, weil man von manchen Stoffen mehr benötigt oder weil mehr gebildet wird.<br />
<br />
Eine allgemeinere Formulierung einer Reaktionsgleichung lautet also:<br />
<br />
a A + b B ⇌ c C + d D<br />
<br />
In diesem Fall werden aus den Stöchiometriezahlen im MWG Exponenten:<br />
<br />
[[Datei:Mwg_allg_mit_exponenenten.png|alternativtext=Massenwirkungsgesetz, allgemeine Formulierung|ohne|mini]]<br />
<br />
Diese Formel ist die allgemeine Formulierung des Massenwirkungsgesetzes (MWG). Mit ihrer Hilfe kann man<br />
<br />
# die Gleichgewichtskonstante berechnen, wenn man die Konzentrationen der beteiligten Stoffe im Gleichgewichtszustand kennt,<br />
# die Gleichgewichtskonzentrationen berechnen, wenn man die Gleichgewichtskonstante kennt.<br />
#</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Mwg_allg_mit_exponenenten.png&diff=113106Datei:Mwg allg mit exponenenten.png2020-05-04T09:02:43Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Allgemeine Formulierung des MWG (mit Exponenten/Stöchiometriezahlen)<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Mwg_allgemein_ohne_exponenten.png&diff=113105Datei:Mwg allgemein ohne exponenten.png2020-05-04T09:01:49Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Massenwirkungsgesetz ohne Stöchiometriezahlen/Exponenten<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Definition_Kc_aus_v.png&diff=113104Datei:Definition Kc aus v.png2020-05-04T09:00:51Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Definition der Gleichgewichstkonstanten mithilfe der Geschwindigkeitskonstanten<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Gleichsetzung_reaktionsgeschwindigkeiten_fuer_mwg_2.png&diff=113102Datei:Gleichsetzung reaktionsgeschwindigkeiten fuer mwg 2.png2020-05-04T08:59:10Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Gleichsetzung der Geschwindigkeitsgleichungen zur Herleitung des MWG<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Gleichsetzung_reaktionsgeschwindigkeit.png&diff=113101Datei:Gleichsetzung reaktionsgeschwindigkeit.png2020-05-04T08:57:18Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Gleichsetzung der Reaktionsgeschwindigkeiten zur Herleitung des MWG<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Geschwindigkeitsgleichungen_chemie.png&diff=113100Datei:Geschwindigkeitsgleichungen chemie.png2020-05-04T08:52:05Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Geschwindigkeitsgleichungen für Hin- und Rückreaktion<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Chemie-Lexikon&diff=113099Chemie-Lexikon2020-05-04T08:47:11Z<p>Brockmann: Link Chemisches Gleichgewicht hinzugefügt</p>
<hr />
<div>Hier können Seiten mit Chemie-Themen erstellt werden, die unabhängig von einem Kontext die wichtigen Informationen für die Schüler liefern. Diese Seiten soll nur die Informationen enthalten und keine Übungen.<br />
<br />
Weitere Seiten und Projekte zum Fach Chemie gibt es auf der → [[Chemie|'''Fach-Seite Chemie''']].<br />
<br />
==Sekundarstufe I==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2">'''Allgemeine Theorie-Themen:'''<br />
<!-- * [[Chemie-Lexikon/Elektronegativität und Polarität|Elektronegativität und Polarität]] {{InArbeit}}--><br />
<!-- * [[Chemie-Lexikon/Energie bei chemischen Reaktionen|Energie bei chemischen Reaktionen]] {{InArbeit}}--><br />
*[[Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Einführung|Stöchiometrie]] <small>... mit vielen Unterseiten</small><br />
*[[Chemie-Lexikon/Symbolschreibweise - Benennung von Verbindungen|Symbolschreibweise - Benennung von Verbindungen]]<br />
*[[Chemie-Lexikon/Symbolschreibweise - Reaktionen beschreiben|Reaktionen in Symbolschreibweise beschreiben]]<br />
*[[Stoßtheorie|Die Stoßtheorie]]<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Grundlagen'''<br />
<br />
*[[/Dichte/]]<br />
<br />
'''Spezielle Themen:'''<br />
<br />
*Erdgas<br />
*...<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Sekundarstufe II==<br />
<br />
*[[/Redoxreaktionen mit Elektronenübertragung/]]<br />
*[[/Das Teilchenmodell und die Schmelz- und Siedetemperatur/]]<br />
*[[/Das chemische Gleichgewicht/]]<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie-Lexikon]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Diagramm_Einstellung_chem_Gleichgewicht.png&diff=113098Datei:Diagramm Einstellung chem Gleichgewicht.png2020-05-04T08:42:17Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Konzentrationsänderung der Edukte und Produkte bis zur Einstellung des chemischen Gleichgewichts<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]<br />
[[Category:Chemie-Lexikon]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Chemie-Lexikon&diff=112060Chemie-Lexikon2020-03-22T17:44:27Z<p>Brockmann: Stoßtheorie ergänzt</p>
<hr />
<div>Hier können Seiten mit Chemie-Themen erstellt werden, die unabhängig von einem Kontext die wichtigen Informationen für die Schüler liefern. Diese Seiten soll nur die Informationen enthalten und keine Übungen.<br />
<br />
Weitere Seiten und Projekte zum Fach Chemie gibt es auf der → [[Chemie|'''Fach-Seite Chemie''']].<br />
<br />
==Sekundarstufe I==<br />
<div class="grid"><br />
<div class="width-1-2">'''Allgemeine Theorie-Themen:'''<br />
<!-- * [[Chemie-Lexikon/Elektronegativität und Polarität|Elektronegativität und Polarität]] {{InArbeit}}--><br />
<!-- * [[Chemie-Lexikon/Energie bei chemischen Reaktionen|Energie bei chemischen Reaktionen]] {{InArbeit}}--><br />
*[[Chemie-Lexikon/Stöchiometrie - Einführung|Stöchiometrie]] <small>... mit vielen Unterseiten</small><br />
*[[Chemie-Lexikon/Symbolschreibweise - Benennung von Verbindungen|Symbolschreibweise - Benennung von Verbindungen]]<br />
*[[Chemie-Lexikon/Symbolschreibweise - Reaktionen beschreiben|Reaktionen in Symbolschreibweise beschreiben]]<br />
*[[Stoßtheorie|Die Stoßtheorie]]<br />
</div><br />
<div class="width-1-2"><br />
'''Grundlagen'''<br />
<br />
*[[/Dichte/]]<br />
<br />
'''Spezielle Themen:'''<br />
<br />
*Erdgas<br />
*...<br />
</div><br />
</div><br />
<br />
==Sekundarstufe II==<br />
<br />
*[[/Redoxreaktionen mit Elektronenübertragung/]]<br />
*[[/Das Teilchenmodell und die Schmelz- und Siedetemperatur/]]<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie-Lexikon]]</div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Sto%C3%9Ftheorie&diff=112059Stoßtheorie2020-03-22T17:42:43Z<p>Brockmann: Bilder und Text ergänzt</p>
<hr />
<div>Die Stoßtheorie (auch Kollisionstheorie genannt) ist ein Modell auf der Teilchenebene, das erklärt, wie es zu chemischen Reaktionen kommt und welche Voraussetzungen gegeben sein müssen, damit eine Reaktion überhaupt abläuft.<br />
<br />
Man geht davon aus, dass die Teilchen der Edukte sich ungeordnet bewegen. Je höher die Temperatur ist, desto stärker bewegen sich die Teilchen. Aufgrund der Teilchenbewegung stoßen diese zusammen, sie kollidieren miteinander. Diese Zusammenstöße können dazu führen, dass die Teilchen miteinander reagieren, wenn bestimmte Voraussetzungen erfüllt sind. <br />
[[Datei:Energiegehalt-Temperatur-Diagramm.png|alternativtext=Energiegehalt von Teilchen in Abhängigkeit von der Temperatur|mini]] Zum einen müssen die Teilchen eine bestimmte Mindestenergie aufweisen, sie müssen sich also schnell genug bewegen. Diese Mindestenergie entspricht der Aktivierungsenergie.<br />
<br />
Zum anderen müssen die Teilchen in der richtigen Ausrichtung zueinander kollidieren. Nur wenn diese beiden Bedingungen (Mindestenergie und räumliche Ausrichtung) erfüllt sind, kommt es zu einem wirksamen Zusammenstoß und damit zur Reaktion der Teilchen miteinander.<br />
[[Datei:Wirksamer Zusammenstoss.jpg|alternativtext=wirksame und nicht wirksame Zusammenstöße|mini]]<br />
<br />
<br />
Je häufiger es zu wirksamen Zusammenstößen kommt, desto schneller reagieren die Ausgangsstoffe miteinander.<br />
<br />
=== Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit ===<br />
Natürlich gibt es Faktoren, die die Anzahl der wirksamen Zusammenstöße und damit die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen. Einer davon ist die Temperatur. Je wärmer es ist, desto schneller bewegen sich die Teilchen und desto mehr Teilchen haben die nötige Mindestenergie, die eine der Voraussetzungen für einen wirksamen Zusammenstoß ist (s. Diagramm oben).<br />
[[Datei:Stosstheorie Konzentrationsabhängigkeit.jpg|alternativtext=Abhängigkeit der Anzahl der wirksamen Zusammenstöße von der Konzentration|mini]]<br />
Außerdem beeinflusst die Konzentration der Reaktionspartner die Reaktionsgeschwindigkeit. Je mehr Teilchen vorhanden sind, desto öfter treffen sie so aufeinander, dass es zur Reaktion kommt. <br />
[[Datei:Stosstheorie Zerteilungsgrad.jpg|alternativtext=Abhängigkeit der Zahl der wirksamen Zusammenstöße vom Zerteilungsgrad|mini]]<br />
Als Variante der Konzentration kann man den Zerteilungsgrad von Feststoffen betrachten. Zerteilt man größere Stücke in kleinere, so erhält man mehr Stückchen mit einer insgesamt größeren Oberfläche. Da Feststoffe nur an ihrer Oberfläche reagieren können, da nur hier die Atome für den Reaktionspartner zugänglich sind, führt eine Vergrößerung der Oberfläche zu mehr möglichen Zusammenstößen und damit zu einer Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit. Ein Feststoff in Pulverform reagiert daher schneller, als wenn er in größeren Stücken vorliegt. <br />
<br />
=== Beispiele aus dem Alltag ===<br />
Mithilfe der Stoßtheorie kann man viele alltägliche Phänomene erklären, z. B.<br />
<br />
===== Wieso verderben Lebensmittel nicht so schnell, wenn sie gekühlt werden? =====<br />
<br />
Wenn Lebensmittel verderben, laufen dabei chemische Reaktionen ab, die aus den Inhaltsstoffen der Lebensmittel neue, für uns giftige Stoffe entstehen lassen. Je niedriger die Temperatur, desto weniger bewegen sich die Teilchen, desto weniger Zusammenstöße gibt es, desto weniger Teilchen reagieren. Hinzu kommt, dass die Vorgänge, die zum Verderben von Lebensmitteln führen, in der Regel von Bakterien bewirkt werden, deren Enzyme die ablaufenden Reaktionen katalysieren. Die Enzyme funktionieren bei kühleren Temperaturen nicht so gut wie bei Raumtemperatur.<br />
<br />
===== Wieso soll man die Entkalkerlösung beim Entkalken erhitzen? =====<br />
Zum Entkalken verwendet man Säuren, die mit dem Kalk reagieren, so dass Kohlenstoffdioxid entsteht. Beim Erhitzen erhöht sich die Energie der Säureteilchen und sie bewegen sich schneller. Die Anzahl der wirksamen Zusammenstöße und damit die Reaktionsgeschwindigkeit wird erhöht. Außerdem löst sich Kohlenstoffdioxid in heißem Wasser schlechter als in kaltem Wasser, daher entweicht es rascher aus der Entkalkerlösung. <br />
Hinweis: Entkalker mit Citronensäure bitte nicht erhitzen, weil dann schwerlösliches Calciumcitrat ausfällt!<br />
<br />
===== Wieso brennen Sägespäne besser als ein Holzklotz? =====<br />
Hier macht der Zerteilungsgrad bzw. die viel größere Oberfläche von Sägespänen den entscheidenden Unterschied. Sauerstoffmoleküle können daher besser mit den Sägespänen reagieren. <br />
Will man ein Feuer entzünden, fängt man aus diesem Grund mit leicht brennbaren Materialien an und legt nach und nach größere Holzstücke dazu. Ist es durch die Verbrennungswärme erst einmal heiß genug, fängt dann auch der Holzklotz an zu brennen.<br />
<br />
===== Wieso geht Hefeteig schneller auf, wenn man mehr Hefe hinzufügt? =====<br />
Dies lässt sich anhand der Konzentrationsabhängigkeit erklären. Der Teig geht auf, weil die Enzyme in Hefe Zucker und Stärke unter anderem zu Kohlenstoffdioxid umsetzen. Das entstehende Gas macht den Teig locker und lässt ihn aufgehen. Je mehr Hefe im Teig ist, desto mehr Enzyme sind vorhanden, die für das Aufgehen des Teiges sorgen.<br />
<br />
<br /></div>Brockmannhttps://zumunterrichten.idea-sketch.com/index.php?title=Datei:Stosstheorie_Zerteilungsgrad.jpg&diff=112058Datei:Stosstheorie Zerteilungsgrad.jpg2020-03-22T17:23:36Z<p>Brockmann: Hochgeladen mit VisualEditor Seite</p>
<hr />
<div>{{Information<br />
|description = Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit vom Zerteilungsgrad eines Feststoffs bzw. von der Größe der Oberfläche<br />
|source = Eigene Arbeit<br />
|author = [[User:Brockmann|Brockmann]]<br />
}}<br />
<br />
== Lizenz ==<br />
{{Bild-CC-by-sa/4.0/de}}[[Category:Chemie]]<br />
[[Category:Physik]]<br />
[[Category:Chemische Reaktion]]</div>Brockmann