organische chemie

vakinhoud

Moleculen met de algemene formule CnH(2n+2) noemen we alkanen. Een reeks van dit soort moleculen waarbij n steeds één hoger wordt, heet een homologe reeks.

Alkanen kunnen reageren met halogenen, waarbij een waterstofatoom vervangen wordt door een halogeenatoom: "substitutie". Er ontstaat het waterstofhalogenide en een halogeenalkaan. 

Bij kraken van alkanen ontstaan moleculen met een dubbele binding tussen twee koolstofatomen: alkenen (algemene formule CnH2n). 

Alkenen reageren met moleculaire stoffen waarbij de dubbele binding verdwijnt:  "additie" . Er ontstaan nieuwe atoombindingen, de helften van de moleculen waarmee het alkeen gereageerd heeft komen aan de koolstofatomen waar de dubbele binding tussen zat. 

De systematische naamgeving van koolstofverbindingen zoals alkanen en alkenen verloopt volgens een aantal regels. Het deel van het molecuul dat de meeste invloed op de stofeigenschappen van de stof heeft, wordt aan het einde van de naam benoemd. Bij alkanen en alkenen is dat het onvertakte  deel dat de meeste koolstofatomen bevat. In BINAS tabel 66D is terug te vinden hoe de naamgeving van deze stam verloopt. De naam van substituenten komt aan het begin van de naam. Een substituent met alleen koolstofatomen krijgt als uitgang -yl. Een halogeensubstituent krijgt geen uitgang.

Als een koolstofverbinding ook O- of N- atomen bevat, bevat deze een karakteristieke groep. Omdat karakteristieke groepen veel invloed hebben op de stofeigenschappen, geef je dit met een achtervoegsel achter de stamnaam weer. 

Als meerdere karakteristieke groepen of belangrijke structuurelementen zoals ringen of meervoudige bindingen in een molecuul voorkomen, zijn er regels voor de volgorde waarin je deze benoemt, terug te vinden in BINAS tabel 66D.

voorkennis

Bekend is de covalentie van de atoomsoorten die in de organische chemie veel voorkomen. Leerlingen kunnen aan de hand van de covalentie al eenvoudige structuurformules tekenen. Uit een aantal methodes voor de onderbouw hebben ze molecuulformules van methaan, propaan, butaan of ethanol geleerd.

Verder hebben de leerlingen in de onderbouw al geleerd dat het gebruik van fossiele brandstof bijdraagt aan versterking van het broeikaseffect.

problemen

Veel leerlingen overschatten zichzelf bij het inoefenen van de regels voor de naamgeving. Omdat deze naamgeving in de meeste onderwijsprogramma's gedurende twee of drie jaar maar één of twee keer terugkomt, is het van groot belang om voldoende te oefenen zodat de stappen in het lange-termijn geheugen opgeslagen worden. Dus is het handig om de systematiek gedurende langere tijd te herhalen en oefenen. Een aanrader is, om dit onderwerp te combineren en af te wisselen met bijvoorbeeld chemisch rekenen, waar hetzelfde probleem zich voordoet.