Ziele

- Benennen Sie Carbonsäuren gemäß der IUPAC-Nomenklatur.

- Unterscheiden Sie die Benennung von Carbonsäuren von der anderer organischer Verbindungen.

- Setzen Sie die Nomenklaturregeln in theoretischen und praktischen Kontexten gezielt ein.

Einführung

Dieses Projekt bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihr Verständnis der systematischen Benennung von Carbonsäuren – einem zentralen Thema der organischen Chemie – zu vertiefen. Das bereitgestellte Material ergänzt den Unterricht und unterstützt Sie dabei, die IUPAC-Nomenklaturregeln anzuwenden und die Relevanz dieser Verbindungen sowohl in der Wissenschaft als auch im Alltag zu erkennen.

Projekt 1: Benennung und Identifizierung von Carbonsäuren in handelsüblichen Produkten

In dieser Aktivität identifizieren und benennen Sie Carbonsäuren in gängigen Handelsprodukten, indem Sie sowohl die IUPAC-Nomenklatur als auch geläufige Namen berücksichtigen. Ziel ist es, Ihr theoretisches Wissen in einem praxisnahen Kontext anzuwenden. Wählen Sie dazu diverse Produkte aus – beispielsweise Essig, Zitrusfrüchte oder Medikamente gegen Akne – und analysieren Sie die Etiketten, um die enthaltenen Carbonsäuren herauszufiltern. Anschließend benennen Sie die identifizierten Substanzen nach den IUPAC-Regeln sowie, falls vorhanden, nach der allgemein üblichen Nomenklatur.

Benötigte Materialien

- Notizbuch und Stift

- Handelsprodukte, die Carbonsäuren enthalten (z. B. Essig, Zitrusfrüchte, Medikamente)

- Internetzugang oder Fachbücher zur weiteren Recherche

- Taschenrechner (optional)

Schritt für Schritt

1. Wählen Sie mindestens drei Handelsprodukte, die Carbonsäuren enthalten. Beispiele: Essig (Essigsäure), Zitrusfrüchte (Zitronensäure), Aknepräparate (Salicylsäure).
2. Notieren Sie die Produktnamen sowie die auf den Etiketten angegebenen Carbonsäuren.
3. Recherchieren Sie die chemischen Strukturen der identifizierten Carbonsäuren mithilfe von Online-Ressourcen oder Fachbüchern.
4. Wenden Sie die IUPAC-Nomenklaturregeln an, um die identifizierten Carbonsäuren korrekt zu benennen. Falls vorhanden, notieren Sie auch die allgemein gebräuchlichen Namen.
5. Verfassen Sie einen detaillierten Bericht, der alle gesammelten Informationen, die Benennungsregeln und eine kurze Erklärung zur praktischen Bedeutung der Carbonsäuren umfasst.
6. Überprüfen Sie Ihren Bericht sorgfältig, um sicherzustellen, dass alle Angaben korrekt und verständlich dargestellt sind.
7. Reichen Sie den Bericht gemäß den vorgegebenen Anweisungen ein (maschinenschriftlich oder gut leserlich handschriftlich).

Was Sie liefern sollten

Erstellen Sie einen schriftlichen Bericht, der folgende Punkte umfasst: eine Liste der untersuchten Produkte, die Identifikation der enthaltenen Carbonsäuren, die Benennung dieser Substanzen nach IUPAC sowie ggf. nach der allgemeinen Nomenklatur und eine kurze Erläuterung zu deren Bedeutung und Anwendung in den jeweiligen Produkten. Der Bericht sollte maschinenschriftlich oder gut leserlich handschriftlich verfasst und übersichtlich strukturiert sein.

Projekt 2: Experiment: Bestimmung des Essigsäuregehalts in Essig

In dieser Aktivität führen Sie ein Experiment durch, bei dem Sie den Essigsäureanteil in verschiedenen handelsüblichen Essigproben bestimmen. Mithilfe einer Säure-Base-Titration quantifizieren Sie den Essigsäuregehalt und verknüpfen diese Messwerte mit der praktischen Anwendung der IUPAC-Nomenklatur. Dieses Experiment vermittelt Ihnen nicht nur theoretisches Wissen, sondern auch wertvolle praktische Laborerfahrung in einfachen Titrationstechniken.

Benötigte Materialien

- Notizbuch und Stift

- Taschenrechner

- Essigproben verschiedener Marken

- 0,1 mol/L Natriumhydroxid-Lösung (NaOH)

- Bürette

- Bürettenständer

- Erlenmeyerkolben (250 mL)

- Vollpipette (10 mL) inklusive Pipettenball

- Phenolphthalein-Indikator

- Tropfer

- Destilliertes Wasser

- Handschuhe und Schutzbrille

Schritt für Schritt

1. Legen Sie Handschuhe und Schutzbrille an, um Ihre Sicherheit zu gewährleisten.
2. Überführen Sie mit der Vollpipette 10 mL einer Essigprobe in einen Erlenmeyerkolben.
3. Fügen Sie 2–3 Tropfen Phenolphthalein-Indikator zur Probe hinzu.
4. Füllen Sie die Bürette mit der 0,1 mol/L NaOH-Lösung und notieren Sie das Anfangsvolumen.
5. Stellen Sie den Erlenmeyerkolben unter die Bürette und beginnen Sie, NaOH langsam zuzugeben, während Sie den Kolben kontinuierlich schwenken.
6. Setzen Sie die NaOH-Zugabe fort, bis die Lösung im Kolben eine hellrosa Farbe annimmt, was den Äquivalenzpunkt signalisiert.
7. Notieren Sie das Endvolumen der NaOH-Zugabe und berechnen Sie das verbrauchte Volumen.
8. Wiederholen Sie den gesamten Vorgang für jede Essigprobe und dokumentieren Sie die Daten sorgfältig.
9. Berechnen Sie mithilfe der Formel C1V1 = C2V2 die Konzentration der Essigsäure für jede Probe.
10. Fassen Sie alle Daten und Berechnungen in einem strukturierten Bericht zusammen, der den oben genannten Anforderungen entspricht.
11. Überprüfen Sie abschließend den Bericht auf Richtigkeit und Übersichtlichkeit.
12. Reichen Sie den Bericht gemäß den vorgegebenen Anweisungen ein (maschinenschriftlich oder gut leserlich handschriftlich).

Was Sie liefern sollten

Erstellen Sie einen ausführlichen Bericht des Experiments, der folgende Elemente enthält: den Titel des Experiments, eine theoretische Einführung in die Titration und die Bedeutung der Bestimmung des Essigsäuregehalts, eine Beschreibung der verwendeten Materialien und Methoden, alle während des Experiments gesammelten Daten (insbesondere das Volumen der zugegebenen NaOH pro Probe), Berechnungen zur Ermittlung der Essigsäurekonzentration sowie eine Diskussion und den Vergleich der Ergebnisse mit den Angaben auf den Produktetiketten. Der Bericht sollte maschinenschriftlich oder gut leserlich handschriftlich verfasst und klar strukturiert sein.

Projekt 1: Präsentation: Industrielle und alltägliche Anwendungen von Carbonsäuren

In dieser Aktivität führen Sie eine vertiefte Recherche zu den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Carbonsäuren in Industrie und Alltag durch. Wählen Sie eine spezifische Carbonsäure aus und untersuchen Sie deren Anwendungen von industriellen Prozessen bis hin zu Alltagsprodukten. Ziel ist es, Ihr Wissen um die Nomenklatur sowie die praktische Bedeutsamkeit dieser Verbindungen zu demonstrieren. Auf Basis Ihrer Recherche erstellen Sie anschließend eine Präsentation, in der Sie die chemischen Eigenschaften der gewählten Säure und ihre wichtigsten Anwendungen anschaulich darstellen.

Benötigte Materialien

- Notizbuch und Stift

- Internetzugang oder Bibliothek für Recherchen

- Computer oder Smartphone mit Präsentationssoftware (z. B. PowerPoint, Google Slides)

- Lehrbuch der organischen Chemie (optional)

Schritt für Schritt

1. Wählen Sie eine spezifische Carbonsäure für Ihre Recherche, beispielsweise Essigsäure, Ameisensäure, Zitronensäure oder Salicylsäure.
2. Recherchieren Sie die IUPAC- sowie die gebräuchliche Nomenklatur und die chemischen Eigenschaften der gewählten Säure.
3. Erfassen Sie die verschiedenen Einsatzbereiche der Säure in Industrie und Alltag mithilfe zuverlässiger Quellen wie dem Internet oder Fachbüchern.
4. Bereiten Sie die gesammelten Informationen in Stichpunkten auf, wobei Sie die wesentlichen Merkmale und Anwendungen hervorheben.
5. Erstellen Sie mit einer Präsentationssoftware Ihre digitale Präsentation und strukturieren Sie die Folien klar und übersichtlich mittels Texten, Bildern und Grafiken.
6. Überprüfen Sie Ihre Präsentation auf inhaltliche und formale Korrektheit.
7. Üben Sie Ihren Vortrag, um die wichtigsten Ergebnisse selbstbewusst der Klasse präsentieren zu können.
8. Reichen Sie die digitale Präsentation gemäß den vorgegebenen Anweisungen ein (z. B. über einen freigegebenen Link oder als Datei).

Was Sie liefern sollten

Erstellen Sie eine digitale Präsentation (im Format PowerPoint, Google Slides o.ä.), die folgende Inhalte beinhaltet: einen aussagekräftigen Titel, eine theoretische Einführung in die gewählte Carbonsäure inklusive ihrer IUPAC- und gebräuchlichen Nomenklatur, eine detaillierte Beschreibung der chemischen Eigenschaften der Säure, Forschungsergebnisse zu deren industriellen und alltäglichen Anwendungen unter Einbeziehung praxisnaher Beispiele, abschließende Bewertungen zur Bedeutung der Säure sowie eine Angabe der verwendeten Quellen. Die Präsentation sollte klar strukturiert, übersichtlich und visuell ansprechend sein.