Chemie – Semesterprüfung Max

Auf einen Blick

15.09.

Prüfungstermin (Dienstag)

15–30

Minuten, mündlich

Stoffgebiete

–

Karteikarten zum Abfragen

GegenstandChemie, 8. Semester

GrundlageBeiblatt zum Semesterzeugnis vom 25.06.2026

QuelleSkriptum „Chemie Teil 2", Müller / Wartusch, Kapitel 7–10

VoraussetzungPositive Absolvierung nötig, um zur Matura antreten zu dürfen

Was das Beiblatt zusätzlich verlangt Die Basiskonzepte (Stoff-Teilchen, Struktur-Eigenschaft, Energie, Größen, Gleichgewicht, Donator-Akzeptor) und die chemische Fach- und Formelsprache müssen auf Aufgaben aus allen chemierelevanten Bereichen angewendet werden können. Sie werden nicht extra gefragt, sondern in jeder Antwort mitbewertet.

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Anki-DeckChemie_Matura_Lernkarten.apkg — 112 Karten in 10 Decks

ZusammenfassungPDF, 20 Seiten — ausführlich mit Tabellen

SpickzettelPDF, 1 Seite — alles auf einer A4-Seite

KarteikartenPDF zum Ausschneiden — beidseitig drucken

PrüfungssimulationPDF, 10 Seiten — zum Abfragenlassen

0 · Fach- und Formelsprache

Die vier Formelarten

Summenformelnur Anzahl und Atomsorte — C₃H₈O

Strukturformelalle Bindungen einzeln, meist mit freien Elektronenpaaren

Halbstrukturformelin einer Zeile — H₃C–CH₂–CH₂–OH

Strichformeljede Ecke und jedes Ende ist ein C, die H ergeben sich aus den fehlenden Bindungsarmen

Nomenklatur, in dieser Reihenfolge

Die längste C-Kette bildet den Grundnamen — sie muss nicht gerade gezeichnet sein.
Seitenketten: Anzahl C + „yl" (Methyl, Ethyl …).
Gleiche Seitenketten bekommen einen Zähler: Di, Tri, Tetra, Penta.
So nummerieren, dass möglichst kleine Zahlen entstehen; alphabetisch zuerst genannt wird Ethyl vor Methyl.
Ringe bekommen „Cyclo" — dort zählt der Ring als Grundname.

Beispiel: 4-Ethyl-2,2-dimethyloctan

Isomerie

Kettenisomerieverzweigt gegen unverzweigt

E / ZReste auf der gleichen Seite = Z (zusammen), sonst E (entgegen)

Am Benzol1,2 ortho · 1,3 meta · 1,4 para

OptischC mit vier verschiedenen Resten → Enantiomere

Säure und Base als Donator-Akzeptor

Säuren sind Protonendonatoren, Basen sind Protonenakzeptoren.
Die Carbonsäure gibt das H der OH-Gruppe ab → die Anionen heißen Alkanoate (Methanoat, Ethanoat …).
Das Amin lagert H⁺ an das freie Elektronenpaar des Stickstoffs an → Alkylammoniumionen.
Die Aminosäure trägt beides — deshalb gibt sie sich das Proton selbst (siehe Thema 2).

1 · Siede- und Schmelzpunkte

Kernsatz Siede- und Schmelzpunkte hängen von der Masse und der Anziehung der Teilchen ab. Innerhalb einer Verbindungsklasse steigen sie mit der Masse. Ein Vergleich verschiedener Klassen ist nur bei ähnlicher Masse sinnvoll.

Die Kräfte, nach Stärke

Ionenbindungganze Ladungen — am stärksten

Wasserstoffbrückenur wenn H direkt an O, N oder F hängt

Dipol–DipolTeilladungen δ+ / δ– durch Elektronegativitätsunterschied

Dispersionkurzzeitige Dipole zwischen unpolaren Molekülen — am schwächsten

Die Reihung

Alkane < Alkene ≈ Ether < Aldehyde ≈ Ketone < Amine < Alkohole < Carbonsäuren < Amide

Ether liegen tief, weil kein H am Sauerstoff sitzt — keine H-Brücken untereinander.
Carbonsäuren liegen am höchsten, weil sie Dimere über zwei H-Brücken bilden.
Amine unter den Alkoholen: N ist weniger elektronegativ als O.
Verzweigte Moleküle sieden tiefer — kleinere Kontaktfläche.

Das Beispiel aus dem Skriptum

Pentan · Alkan30 °C — nur Dispersion

Butanal · Aldehyd75 °C — Dipol über C=O

1-Butanol · Alkohol99 °C — H-Brücken

Propansäure · Säure141 °C — Dimere

Alle vier haben 72–74 g/mol — deshalb ist der Vergleich überhaupt zulässig. Beim Schmelzpunkt zählt zusätzlich die Packung im Kristall: symmetrische Moleküle packen dichter und schmelzen höher, obwohl sie tiefer sieden.

2 · Aminosäuren und Zwitterion

Kernsatz Die Aminosäure trägt eine Säure (COOH) und eine Base (NH₂) im selben Molekül. Das Proton wandert intramolekular — sie liegt als Zwitterion vor und ist nach außen neutral.

⁺H₃N–CHR–COO^–

20 natürliche Aminosäuren, alle 2-Aminocarbonsäuren — Unterschied nur im Rest R.
Beispiele: Glycin (R = H), Alanin (CH₃), Serin (CH₂OH), Cystein (CH₂SH).

pH-Abhängigkeit

stark sauer⁺H₃N–CHR–COOH → Kation

neutral⁺H₃N–CHR–COO^– → Zwitterion

stark basischH₂N–CHR–COO^– → Anion

Was daraus folgt

Hoher Schmelzpunkt — die Moleküle ziehen einander wie Ionen an.
Gut wasserlöslich, schlecht in unpolaren Lösungsmitteln.
Pufferwirkung: kann H⁺ aufnehmen und abgeben.
Alle außer Glycin optisch aktiv (vier verschiedene Reste am 2. C).
Peptidbindung = Amidbindung, entsteht durch Kondensation.

3 · Cracken und Verbrennen

Kernsatz Bei vollständiger Verbrennung entsteht immer CO₂ und H₂O. Beim Cracken werden aus langkettigen Alkanen kurzkettige Alkane und Alkene — Reaktionstyp Eliminierung.

2 C₄H₁₀ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O

Bei Sauerstoffmangel entsteht CO (giftig) oder C (Ruß).
Ausgleichen: erst C, dann H, ganz zuletzt O.
Die Verbrennung ist die vollständige Oxidation — Brücke zu Thema 8.

Warum gecrackt wird

Im Erdöl steckt viel langkettiges Material, das niemand braucht.
Gebraucht werden kurze Alkane als Benzin und kurze Alkene für Kunststoffe.
Durchgeführt in der Petrochemie.
Die Produkte sind nicht eindeutig: Butan → Methan + Propen oder Ethan + Ethen.

4 · Kunststoffe

Einteilung nach Eigenschaften

Elastomeregehen nach Verformung in die Ausgangsform zurück

Thermoplastelassen sich bei erhöhter Temperatur verformen

Duromerehart und nicht verformbar

Einteilung nach Herstellung

aus AlkenenDoppelbindung öffnet sich — kein Nebenprodukt

Polyadditionzwei funktionelle Gruppen — kein Nebenprodukt

Polykondensationzwei funktionelle Gruppen — Wasser wird abgespalten

Der Satz, auf den es ankommt Bei der Polymerisation bilden nur die Kohlenstoffe der Doppelbindung die durchgehende Kette. Bei der Polykondensation müssen beide Monomere zwei funktionelle Gruppen tragen, sonst bricht die Kette nach einem Schritt ab.

Die beiden Polykondensate

PolyesterDicarbonsäure + Diol → Esterbindung –CO–O– → PET, Getränkeflaschen

PolyamidDicarbonsäure + Diamin → Amidbindung –CO–NH– → Nylon PA 6.6 (je 6 C)

Proteine sind die Polyamide der Natur — dieselbe Amidbindung, dieselbe Kondensation. Alle Polykondensate lassen sich durch Hydrolyse wieder spalten.

Erkennen an der Kette

Nur Kohlenstoffe in der Kette → Polymerisation aus Alkenen (PE, PP, PVC, PTFE, PS).
Regelmäßige Ester- oder Amidgruppen → Polykondensation (PET, Nylon).

5 · Addition und Eliminierung

Kernsatz Die Rückreaktion einer Eliminierung ist eine Addition — beide bilden ein Gleichgewicht. Zwei Regeln, zwei Namen: Addition → Markownikow, Eliminierung → Saytzeff.

Die vier Grundtypen

AdditionA + B → C

SubstitutionA + B → C + D

EliminierungA → B + C

UmlagerungA → A (Keto-Enol-Tautomerie)

Elektrophil und nucleophil

Elektrophil: angegriffen werden Stellen hoher Elektronendichte — beim Alken die Doppelbindung.
Nucleophil: angegriffen werden Stellen geringer Elektronendichte — beim Carbonyl der Kohlenstoff, weil der Sauerstoff die Bindungselektronen abzieht.

Die Regeln

Markownikow — ist R₁ ein Wasserstoff, geht dieses H an das C der Doppelbindung mit den meisten Wasserstoffen. Propen + HCl → hauptsächlich 2-Chlorpropan.

Saytzeff — es entsteht bevorzugt das Alken mit der verzweigteren Doppelbindung, also die, von der mehr Kohlenstoffe weggehen. 2-Butanol → hauptsächlich (E)- und (Z)-2-Buten.

Bei der Eliminierung werden ein negativierter Molekülteil (–Cl, –Br, –OH) und ein H vom Nachbarkohlenstoff abgespalten — dabei entsteht die Doppelbindung.

Benzol macht keine Addition, weil das energetisch sehr stabile aromatische System zerstört würde — es reagiert in elektrophiler Substitution.

6 · Acetale und Ketale

Kernsatz Zwei Schritte mit zwei verschiedenen Reaktionstypen: erst nucleophile Addition zum Halbacetal, dann Kondensation zum Acetal unter Wasserabspaltung.

Schritt 1Aldehyd + Alkohol → Halbacetal — nucleophile Addition, kein Nebenprodukt

Schritt 2Halbacetal + Alkohol → Acetal + Wasser — Kondensation

Beim KetonHalbketal, dann Ketal

Woran man sie erkennt

Halbacetalam selben C eine –OH und eine –OR

Acetalam selben C zwei –OR

Der Anwendungsfall: der Zuckerring

Die OH-Gruppe des vorletzten C reagiert mit der C=O-Gruppe desselben Moleküls — intramolekular.
Der ehemalige Carbonyl-Kohlenstoff heißt jetzt anomeres C, trägt vier verschiedene Reste und wird optisch aktiv → α und β.
Die Bindung im Disaccharid ist ein Vollacetal.

7 · Mono-, Di- und Polysaccharide

Kernsatz Kohlenhydrate haben die Form C_x(H₂O)_y, tragen –OH und C=O und enden auf „-ose". In Lösung liegen nur ca. 5 % offenkettig vor, der Rest als Ring.

Optische Aktivität

Ein Kohlenstoff mit vier verschiedenen Resten ist optisch aktiv — er kann die Schwingungsebene von Licht drehen. Die beiden Anordnungen verhalten sich wie Bild und Spiegelbild: Enantiomere.

Fischerrechts/links = vor die Ebene, oben/unten = dahinter, C=O nach oben; OH am vorletzten C rechts = D-Zucker

Haworthanomeres C rechts; α = OH nach unten, β = nach oben

MerkhilfenFischer rechts ⇒ Haworth unten · D-Zucker ⇒ letztes C oben

Die Beispiele

MonosaccharideGlucose, Fructose, Mannose, Galactose, Ribose

Saccharose1,2-α-D-Glu-β-D-Fru — Haushaltszucker

Maltose1,4-α-D-Glu-α-D-Glu — Malzzucker

Lactose1,4-β-D-Gal-D-Glu — Milchzucker

StärkeAmylose 1,4-α (25 %) + Amylopektin mit 1,6-Verzweigung je 25. Ring (75 %)

Glycogenwie Amylopektin, aber Verzweigung je 10. Ring — Muskel und Leber

Cellulose1,4-β-D-Glu — Gerüstmolekül der Pflanzen

Klassischer Prüfungspunkt Stärke und Cellulose bestehen beide nur aus Glucose — der einzige Unterschied ist α gegen β. Deshalb ist Stärke Nahrung und Cellulose ein unverdaulicher Ballaststoff: dem Menschen fehlt das Enzym für die β-Verknüpfung.

Eigenschaften

Gut wasserlöslich — viele OH-Gruppen bilden Wasserstoffbrücken zum Wasser.
Fest, kristallin, hoher Schmelzpunkt — dieselben OH-Gruppen wirken auch untereinander.
Süß nur bei Mono- und Disacchariden; Polysaccharide sind kaum löslich.
Mutarotation: über die offene Form stellt sich ein Gleichgewicht zwischen α- und β-Ring ein.

Oxidierbarkeit — der Benedict-Test

Getestet wird die Anwesenheit freier Aldehydfunktionen über ihre Oxidierbarkeit. Positiv: die blaue Lösung wird orange bis rot, es fällt rotes Cu₂O aus. Benedict-Lösung ist eine basische Kupfer(II)-sulfat-Lösung mit Komplexbildner.

Glucosepositiv — freies anomeres C, Ring öffnet sich

Fructosepositiv — Ketogruppe lagert sich zur Aldehydgruppe um

Maltose, Lactosepositiv — ein anomeres C bleibt frei

Saccharosenegativ — 1,2-Verknüpfung, beide anomeren C gebunden

8 · Oxidation und Reduktion

Kernsatz In der organischen Chemie betrachtet man Redox auf drei Arten: Elektronen, Sauerstoff, Wasserstoff. Zugrunde liegt immer das Donator-Akzeptor-Konzept.

OxidationElektronen ab · ein O auf · zwei H ab

ReduktionElektronen auf · ein O ab · zwei H auf

Die Oxidationsreihe

prim. Alkohol ⇄ Aldehyd ⇄ Carbonsäure
sek. Alkohol ⇄ Keton
tert. Alkohol — nicht oxidierbar

Und die Definition dazu, die fast immer nachgefragt wird: primäre Alkohole haben kein oder ein C direkt am OH-tragenden Kohlenstoff, sekundäre zwei, tertiäre drei. Beim tertiären sitzt dort kein Wasserstoff mehr — deshalb können keine zwei H abgegeben werden.

Beispiele

2-Butanol → Butanon ist eine Oxidation (zwei H ab).
Propansäure → Propanal ist eine Reduktion (ein O ab).
Die vollständige Verbrennung ist die weitestgehende Oxidation.
Der Benedict-Test ist der Schritt Aldehyd → Carbonsäure.

Falls die klassische Redoxrechnung kommt

OxidationszahlenH +1 · O –2 (Peroxid –1) · Halogene –1; Summe = Ladung des Teilchens

Edukt/Produkt-Paar anschreiben
Reagierendes Teilchen multiplikativ ausgleichen
Sauerstoffe mit H₂O ausgleichen
Wasserstoffe mit H⁺ ausgleichen
Ladung mit Elektronen ausgleichen

Danach beide Halbgleichungen auf die gleiche Elektronenzahl bringen, addieren und kürzen — die Elektronen müssen sich vollständig herauskürzen.

Abfragen

Block wählen, Frage lesen, Antwort erst dann aufdecken. Die Karten sind dieselben wie im Anki-Deck.

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Die Brücken zwischen den Themen

Jede davon ist ein Satz, der zwei Stoffgebiete verbindet — damit punktet man mündlich.

2 → 1Zwitterionen sind quasi Salze — das erklärt die hohen Schmelzpunkte

3 → 5Cracken ist eine Eliminierung

4 → 2Proteine sind Polyamide — dieselbe Bindung wie im Nylon

6 → 5Halbacetal = Addition, Acetal = Kondensation

7 → 6Der Zuckerring ist ein Halbacetal, die Disaccharidbindung ein Vollacetal

7 → 8Benedict funktioniert über die Oxidation der Aldehydgruppe

3 → 8Verbrennung ist die vollständige Oxidation, CO₂ die höchste Stufe des Kohlenstoffs