Alkene, Orbitalmodell, Alkanale, Carbonsäuren

Aufgabe 1

Orbitalmodell

Das Orbitalmodell läßt sich als Weiterentwicklung der Atommodelle betrachten, das versucht die Entstehung von Bindungen und den räumlichen Bau der Moleküle zu erklären.

a) Welches sind die wichtigsten Aussagen des Orbitalmodells über das Atom: was z. B. sind Orbitale, wie kommen Bindungen zustande, welche verschiedenen Arten der Bindungen gibt es usw.

b) Beschreibe und erläutere den räumlichen Bau des Methanmoleküls ausgehend von der Darstellung in a).

Aufgabe 2

 Reaktion von Alkenen mit Brom

 In zwei Versuchen läßt  man Brom mit Ethen reagieren.

Im ersten Versuch leitet man das Gas Ethen in eine Lösung von Brom Br2 in dem unpolaren Lösungsmittel Tetrachlorkohlenstoff ein. Man erhält als Reaktionsprodukt eine wasserunlösliche Flüssigkeit.

Im zweiten Versuch leitet man das Gas Ethen in die wäßrige Lösung von Brom ein. Man beobachtet zunächst eine deutliche schnellere Reaktion als im ersten Versuch. Außerdem erhält man ein anderes Reaktionsprodukt als im ersten Versuch: eine wasserlösliche Flüssigkeit.

a) Formulieren Sie den Mechanismus der Reaktion von Brom mit Ethen.

b) Erläutern Sie den Ablauf dieses Mechanismus unter Berücksichtigung der sterischen (räumlichen) Verhältnisse.

c) Begründen Sie die unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeit bei beiden Versuchen und legen Sie dar, welche Produkte in Versuch 1 und in Versuch 2 zu erwarten sind.

Aufgabe 2

Reaktion von Alkenen mit Halogenwasserstoffen

Läßt man Buten 2 mit Chlorwasserstoff  HCl reagieren. sind grundsätzlich zwei Reaktionsprodukte zu erwarten.

Begründen Sie, welches Reaktionspodukt erhalten wird, indem Sie die Regel von Markownikoff erläutern und begründen.

Aufgabe 4

Reaktion von Ethanal mit Ammoniak

 Leitet man in eine Lösung von Ethanal in Ether Ammoniakgas, so bildet sich ein salzartiges Reaktionsprodukt, aber nur in Abwesenheit von Wasser.

a) Formulieren Sie den Mechanismus der Reaktion von Ethanal mit Ammoniak und erläutern Sie ihn.

b) Diskutieren Sie die Frage, warum die Reaktion bei Anwesenheit von Wasser nicht gelingt.

Aufgabe 5

Reaktionen der Carbonsäuren

a)Formulieren und begründen Sie die Acidität der Carboxylgruppe am Beispiel der Ethansäure.

b)Formulieren Sie den vollständigen Mechanismus  der Reaktion von Ethansäure mit Ethanol.

c)Erläutern Sie den in c) formulierten Mechanismus und begründen Sie seinen Ablauf.