Organiske stofklasser: samlet oversigt med funktionelle grupper
Organisk kemi handler om kulstofforbindelser, og vi deler dem i stofklasser efter deres funktionelle gruppe, den atomgruppe der styrer stoffets egenskaber. Her er hele oversigten samlet på ét sted. Brug den som en hurtig opslagstabel, når du skal se, hvad der kendetegner hver klasse, hvilken endelse navnet får, og hvad et eksempel er.
Af Emil Brandt Rex, gymnasielektor i dansk og historie
-OH
alkoholers gruppe
-ol
alkoholers endelse
78 °C
ethanols kogepunkt
Kort fortalt
Hvad er en organisk stofklasse?
En organisk stofklasse er en gruppe af kulstofforbindelser, der har den samme funktionelle gruppe. Den funktionelle gruppe er en bestemt atomgruppe, fx -OH eller -COOH, der sidder på kulstofkæden og bestemmer, hvordan stoffet opfører sig.
Stoffer i samme klasse ligner hinanden. De reagerer på samme måde, og deres navne får den samme endelse. Kender du klassen, kan du forudsige en hel del om et stof, du aldrig har set før.
Huskeregel: tænk på den funktionelle gruppe som et efternavn. Kulstofkæden er fornavnet, der fortæller, hvor stort molekylet er, og den funktionelle gruppe er efternavnet, der fortæller, hvilken familie det hører til. Alle med gruppen -OH hedder til efternavn alkohol.
Del 1 af 8
1. Alkaner
Alkaner er de simpleste kulbrinter. De består kun af kulstof og brint bundet sammen med enkeltbindinger, så de har ingen funktionel gruppe. Navnet ender altid på -an, fx methan, ethan, propan og butan. De er upolære og opløses dårligt i vand, men de brænder godt og bruges derfor som brændstof.
Sådan kan du skrive det: “Alkaner er kulbrinter med kun enkeltbindinger, deres navn ender på -an, og et eksempel er methan.”
Del 2 af 8
2. Alkener og alkyner
Alkener har mindst én dobbeltbinding mellem to kulstofatomer, og navnet ender på -en, fx ethen. Alkyner har en trippelbinding og ender på -yn. Dobbelt- og trippelbindingen er den funktionelle gruppe, og den gør stofferne mere reaktive end alkaner. Ethen bruges blandt andet til at fremstille plast.
Sådan kan du skrive det: “Alkener har en dobbeltbinding og ender på -en, et eksempel er ethen.”
Del 3 af 8
3. Alkoholer
Alkoholer har en hydroxygruppe, -OH, siddende på kulstofkæden, og navnet ender på -ol, fx methanol og ethanol. Hydroxygruppen kan danne hydrogenbindinger, og derfor har alkoholer højere kogepunkt end alkaner af samme størrelse, og de blander sig godt med vand. Ethanol er den alkohol, der findes i øl og vin.
Sådan kan du skrive det: “Alkoholer har gruppen -OH, deres navn ender på -ol, og et eksempel er ethanol.”
Del 4 af 8
4. Aldehyder
Et aldehyd har en carbonylgruppe, C=O, yderst på kæden, så der også sidder et brint på carbonylkulstoffet. Denne -CHO-gruppe giver navnet endelsen -al, fx ethanal. Aldehyder dannes, når man oxiderer en primær alkohol. Methanal, bedre kendt som formaldehyd, bruges til at konservere.
Sådan kan du skrive det: “Aldehyder har gruppen -CHO for enden af kæden og ender på -al, et eksempel er ethanal.”
Del 5 af 8
5. Ketoner
En keton har også en carbonylgruppe, C=O, men den sidder inde i kæden mellem to andre kulstofatomer. Navnet ender på -on, fx propanon. Ketoner dannes ved oxidation af en sekundær alkohol. Propanon, som de fleste kender som acetone, bruges i neglelakfjerner.
Sådan kan du skrive det: “Ketoner har gruppen C=O inde i kæden og ender på -on, et eksempel er propanon.”
Del 6 af 8
6. Carboxylsyrer
Carboxylsyrer har en carboxylgruppe, -COOH, for enden af kæden, og navnet ender på -syre, fx ethansyre. Gruppen kan afgive en brintion, og derfor er stofferne sure, ligesom navnet siger. Ethansyre er det sure stof i eddike, og methansyre er det, myrer sprøjter, når de bider.
Sådan kan du skrive det: “Carboxylsyrer har gruppen -COOH og ender på -syre, et eksempel er ethansyre.”
Del 7 af 8
7. Estere
En ester har en estergruppe, -COO-, hvor et kulstof er bundet til to iltatomer. Estere dannes, når en carboxylsyre reagerer med en alkohol. Navnet kommer i to dele efter de to stoffer, fx ethylethanoat. Mange estere dufter af frugt og bruges som aromastof.
Sådan kan du skrive det: “Estere dannes af en syre og en alkohol, har gruppen -COO- og dufter ofte af frugt.”
Del 8 af 8
8. Aminer
Aminer har en aminogruppe med kvælstof, fx -NH2, siddende på kulstofkæden, og navnet ender ofte på -amin. Aminer er basiske, altså det modsatte af syrer, og mange af dem lugter kraftigt, fx af fisk. Aminogrupper indgår også i aminosyrerne, som proteiner er bygget af.
Sådan kan du skrive det: “Aminer har en aminogruppe med kvælstof, fx -NH2, og de er basiske.”
Eksempel
Et gennemført eksempel
Tag ethanol, den alkohol der findes i øl, vin og håndsprit. Molekylformlen er C2H6O, og strukturen skrives ofte CH3CH2OH, så man tydeligt kan se hydroxygruppen -OH, der gør det til en alkohol. Ethanol koger ved 78 °C, altså et godt stykke under vands 100 °C, og det er netop derfor, man kan destillere sprit fra en gæret væske.
Sammenlign med methan, CH4, den simpleste alkan og hovedbestanddelen i naturgas. Methan har ingen funktionel gruppe, kun kulstof og brint, og det er en gas ved stuetemperatur med et kogepunkt helt nede omkring minus 161 °C.
Eddike er et hverdagseksempel på en carboxylsyre. Det sure stof hedder ethansyre, CH3COOH, med carboxylgruppen -COOH, og det koger ved cirka 118 °C. Endelsen -syre passer med, at stoffet virkelig er surt.
Læg mærke til mønsteret: alle tre stoffer har to kulstofatomer eller færre, men den funktionelle gruppe afgør alt. Uden gruppe er methan en gas, med -OH bliver ethanol en væske, der blander sig med vand, og med -COOH bliver ethansyren sur. Det er hele pointen med at dele stofferne op i klasser.
Vores kommentar
Hvad eksemplet viser
Læg mærke til, at hvert tal har en enhed, og at regnestykket står, ikke bare facit. En bedømmer skal kunne følge dig fra måling til resultat uden at gætte.
Og læg mærke til, at afvigelserne ikke er skjult. Det, der ikke passede, er skrevet ned og forklaret. Det er dét, der adskiller en rapport fra en renskrivning af vejledningen.
Fælder
Det, der oftest koster point
Man blander aldehyder og ketoner sammen
Man blander aldehyder og ketoner sammen, fordi begge har en carbonylgruppe, C=O. Kig på, hvor gruppen sidder. Sidder carbonylgruppen for enden af kæden med et brint på, er det et aldehyd (endelse -al). Sidder den inde i kæden mellem to kulstofatomer, er det en keton (endelse -on).
Man tror, at endelsen -en betyder alkohol
Man tror, at endelsen -en betyder alkohol, fordi man kender ordet ethanol. Alkoholer ender på -ol, ikke -en. Endelsen -en hører til alkener med en dobbeltbinding. Læs de sidste bogstaver i navnet grundigt, før du bestemmer klassen.
Man forveksler carboxylsyrer og alkoholer
Man forveksler carboxylsyrer og alkoholer, fordi begge indeholder et OH. I en carboxylsyre sidder OH på en carbonylgruppe, så hele gruppen er -COOH, og det gør stoffet surt. En almindelig alkohols -OH sidder på et helt almindeligt kulstof og er ikke surt.
Man tror, at organisk kemi kun handler om at lære formler
Man tror, at organisk kemi kun handler om at lære formler udenad. Læn dig op ad systemet. Kender du den funktionelle gruppe og endelsen, kan du selv regne dig frem til både klasse og navn uden at kunne alt udenad.
Man glemmer at tegne den funktionelle gruppe
Man glemmer at tegne den funktionelle gruppe, når man skal vise, hvilken klasse et stof tilhører. Tegn altid gruppen tydeligt. En alkohol skal have et synligt -OH, en syre et -COOH. Uden gruppen kan man ikke se forskel på klasserne, og så er tegningen ikke færdig.
Spørgsmål og svar
Om forfatteren
Siden her er skrevet af Emil Brandt Rex, gymnasielektor i dansk og historie. Alt på Studiekompasset bygger på fagenes læreplaner og vejledninger, og hver side har sine kilder stående nederst. Finder du en fejl, så skriv til mig, og den bliver rettet.
Kilder
Kilder
- Systimes iBog Kemi (kemi C og B), afsnittene om organiske stofklasser og funktionelle grupper
- Læreplan for kemi, de gymnasiale uddannelser, Børne- og Undervisningsministeriet
- lex.dk (Den Store Danske / Lex): opslag om eddikesyre og metan
- PubChem (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov): stofdata for ethanol (CID 702) og eddikesyre (CID 176)
Næste skridt
Find alt om faget, om de store opgaver og om eksamen ét sted, og filtrér efter din uddannelse.