Grundlagen der organischen Chemie: Einfach erklärt

Wenn du das Wort „organisch“ hörst, denkst du im Alltag vielleicht an Bio-Äpfel, frisches Gemüse im Supermarkt oder eine gesunde Ernährung. Aber in den Naturwissenschaften und speziell bei den Grundlagen der organischen Chemie bedeutet dieser Begriff etwas völlig anderes!

Die organische Chemie ist einer der wichtigsten und faszinierendsten Teilbereiche der gesamten Chemie. In dieser Lektion reisen wir gemeinsam in die Vergangenheit und schauen uns an, wie alles begann. Du wirst lernen, wie ein einziges, weltberühmtes Experiment eine alte Legende über die sogenannte Lebenskraft zerstörte und was der Begriff der organischen Chemie heute in der modernen Wissenschaft wirklich bedeutet. Wenn du die Grundlagen der organischen Chemie verstehst, legst du das perfekte Fundament für alle weiteren Themen in diesem Fach, von einfachen Molekülen bis hin zu komplexen Reaktionen. Lass uns also direkt starten und herausfinden, warum Kohlenstoff der absolute Superstar in diesem Bereich der Chemie ist!

Schnellantwort

Was sind die Grundlagen der organischen Chemie? Zusammenfassend lässt sich sagen: Die organische Chemie ist die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Früher glaubte man, dass organische Stoffe nur durch eine magische „Lebenskraft“ in Lebewesen entstehen können. Seit dem Jahr 1828, als Friedrich Wöhler künstlich Harnstoff herstellte, wissen wir jedoch, dass dies nicht stimmt. Heute definiert sich die organische Chemie über das Element Kohlenstoff, wobei es wenige Ausnahmen wie Kohlenstoffoxide oder Kohlensäure gibt, die traditionell zur anorganischen Chemie gezählt werden.

Vorwissen

Um die Grundlagen der organischen Chemie im Detail zu verstehen, solltest du bereits ein paar grundlegende Begriffe aus dem Chemieunterricht kennen. Keine Sorge, es ist nicht viel, aber dieses Basiswissen hilft dir enorm weiter:

• Chemische Elemente: Grundstoffe, die nicht weiter zerlegt werden können.

  Beispiel: Kohlenstoff (Symbol: $\text{C}$) ist ein wichtiges Element.

• Chemische Verbindungen: Stoffe, die aus verschiedenen Elementen zusammengesetzt sind.

  Beispiel: Wasser ($\text{H}_2\text{O}$) ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff.

Aufgabentyp 1: Die Geschichte und Definition der organischen Chemie

Wenn wir uns mit den Grundlagen der organischen Chemie beschäftigen, müssen wir uns zuerst ansehen, wie sich dieser spannende Bereich der Chemie historisch entwickelt hat und wie er heute definiert wird. Bis zum frühen 19. Jahrhundert glaubten die Menschen an eine magische Kraft. Sie dachten, dass Stoffe aus der Natur – wie Zucker in Pflanzen oder Fette in Tieren – nur durch eine sogenannte „Lebenskraft“ (auf Latein: vis vitalis) entstehen können. Man nannte diese Stoffe „organisch“, weil sie von Organismen (Lebewesen) stammten. Man war sich sicher: Im Labor kann man solche Stoffe niemals künstlich herstellen.

Doch im Jahr 1828 veränderte der Chemiker Friedrich Wöhler alles. Ihm gelang es, im Labor Harnstoff herzustellen. Harnstoff ist ein Stoff, der normalerweise im Körper von Menschen und Tieren produziert wird. Wöhler mischte dafür nur leblose Chemikalien. Damit war bewiesen: Es gibt keine magische „Lebenskraft“!

Seit diesem Tag musste die Chemie neu definiert werden. Heute wissen wir, dass all diese „organischen“ Stoffe aus der Natur eines gemeinsam haben: Sie enthalten das Element Kohlenstoff ($\textcolor{#08BFFF}{\text{C}}$).

Deshalb gilt heute folgende Regel: Die Organische Chemie ist die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Ein bekanntes Beispiel dafür ist Ethanol (Trinkalkohol).

Es gibt jedoch ein paar wenige Ausnahmen. Einige sehr einfache Stoffe mit Kohlenstoff zählen traditionell zur anorganischen (unbelebten) Chemie. Diese Ausnahmen musst du dir merken:

• Kohlenstoffoxide (wie Kohlenstoffdioxid, $\text{CO}_2$)

• Kohlensäure ($\text{H}_2\text{CO}_3$)

• Die Salze der Kohlensäure (sogenannte Carbonate)

Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Untersuche die chemische Formel auf das Vorhandensein von Kohlenstoff.
2. Prüfe, ob die Verbindung zu den anorganischen Ausnahmen wie Kohlenstoffdioxid oder Kohlensäure gehört.
3. Ordne den Stoff der organischen Chemie zu, wenn er Kohlenstoff enthält und keine Ausnahme ist.

Durchgerechnete Beispiele

Wichtige Erkenntnisse

Zum Abschluss fassen wir die wichtigsten Punkte zu den Grundlagen der organischen Chemie noch einmal übersichtlich für dich zusammen, damit du bestens auf deine nächste Prüfung vorbereitet bist:

• Früher glaubte man an eine „Lebenskraft“ zur Herstellung organischer Stoffe.

• Friedrich Wöhler widerlegte dies 1828 durch die künstliche Herstellung von Harnstoff.

• Heute ist die organische Chemie die Chemie der Kohlenstoffverbindungen.

• Ausnahmen: Kohlenstoffoxide, Kohlensäure und deren Salze sind anorganisch.