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Fokus Nachhilfe

Funktionelle Gruppen und Nomenklatur

Funktionelle Gruppen sind Atomgruppen wie –OH oder –COOH, die einem organischen Molekül seine Eigenschaften geben. Nach ihnen richtet sich auch der Name nach IUPAC: Hauptkette, Endung der wichtigsten Gruppe, Nummer ihrer Stelle.

  • 2. Jahr Gymnasium - 3. Jahr Gymnasium
  • Gymnasium
Zwei Jugendliche bauen im Chemiezimmer mit einem Molekülbaukasten aus bunten Kugeln und Stäbchen verschiedene Moleküle.
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Das musst du wissen

Erklärung

Eine funktionelle Gruppe ist eine Atomgruppe, die die Eigenschaften eines organischen bestimmt. Stoffe mit derselben Gruppe bilden eine Stoffklasse. Den Namen nach IUPAC baust du aus Hauptkette, Endung der wichtigsten Gruppe und ihrer Stelle.

Gerüst und Gruppe

Ein Gerüst aus Kohlenstoff und Wasserstoff ist unpolar und reagiert kaum. Sauerstoff, Stickstoff oder ein Halogenatom machen daraus eine reaktive, oft polare Stelle.

Ethan ist ein Gas, Ethanol eine Flüssigkeit, die im Essig. Gleich viele C-Atome, ganz andere Stoffe.

MerkeDas Gerüst bestimmt die Grösse, die funktionelle Gruppe den Charakter.

Alkohole, Aldehyde, Ketone

  • : Alkohole, Endung -ol. Ethanol

  • Carbonylgruppe am Kettenende (): , Endung -al. Ethanal

  • Carbonylgruppe in der Kette: , Endung -on. Propanon

Merke-ol heisst OH-Gruppe, -al und -on heissen C=O.

Carbonsäuren, Ester, Ether

  • Carboxylgruppe : Carbonsäuren, Endung -säure. Ethansäure

  • Estergruppe : , Name aus Säure und Alkylgruppe. Ethansäuremethylester

  • Ethergruppe : Ether. Dimethylether

Amine und Halogenalkane

  • Aminogruppe : Amine, Endung -amin. Methanamin

  • Halogenatom oder : Halogenalkane, Vorsilbe chlor- oder brom-. Chlormethan

Auch die C=C-Doppelbindung der gilt oft als Gruppe, Endung -en. Mit einer weiteren Gruppe zählst du von der Gruppe her: Stamm, Zahl mit -en, Zahl mit Endung der Gruppe. heisst But-3-en-1-ol.

Hauptkette und Endung

Die Hauptkette ist die längste Kette mit dem C-Atom der wichtigsten Gruppe. Ihre Länge gibt den Stamm: meth (1), eth (2), prop (3), but (4), pent (5), hex (6).

Nummeriere so, dass die wichtigste Gruppe die kleinste Zahl bekommt: Propan-2-ol, Pentan-3-on.

Bei Aldehyden und Carbonsäuren ist das C der Gruppe immer C1, darum ohne Zahl: Propanal, Butansäure.

MerkeDie wichtigste Gruppe bekommt die kleinste Zahl.

Seitenketten

Seitenketten sind Alkylgruppen und heissen nach ihrer Länge Methyl-, Ethyl-, Propyl-. Sie stehen mit ihrer Nummer vor dem Stammnamen, bei mehreren alphabetisch geordnet.

​ hat vier C in der Kette, die OH-Gruppe an C2 und eine Methylgruppe an C3: 3-Methylbutan-2-ol.

MerkeVorsilben mit Nummer, dann Stammname, dann Endung mit Nummer.

Mehrere Gruppen: wer gibt die Endung?

Nur die ranghöchste Gruppe gibt die Endung:

Carbonsäure > Ester > Aldehyd > Keton > Alkohol > Amin

Die anderen werden zu Vorsilben: hydroxy- für , oxo- für , amino- für . Halogenatome und Alkylgruppen sind immer Vorsilben.

Milchsäure heisst darum 2-Hydroxypropansäure.

MerkeSäure vor Ester vor Aldehyd vor Keton vor Alkohol vor Amin.

Gruppen bestimmen die Eigenschaften

Vier Stoffe mit fast gleicher Masse (58 bis 60 g/mol):

  • Butan, unpolar: −0.5 °C
  • Propanon, polar, kein H am O: 56 °C
  • Propan-1-ol, : 97 °C
  • Ethansäure, je zwei Wasserstoffbrücken: 118 °C

Kurze Moleküle mit , oder mischen sich mit Wasser, weil sie mit ihm Wasserstoffbrücken bilden. Lange Ketten nicht.

MerkeKann die Gruppe Wasserstoffbrücken bilden, steigt der Siedepunkt stark.

Nomenklatur und funktionelle Gruppen: Übersicht mit Gerüst und Gruppe; Alkohole, Aldehyde, Ketone; Hauptkette und Endung; Seitenketten; Mehrere Gruppen: wer gibt die Endung?; Gruppen bestimmen die Eigenschaften.
Nomenklatur und funktionelle Gruppen auf einen Blick: die wichtigsten Regeln.

Häufige Fehler

  • ✕​ heisst Propanol.

    ✓Die Endung -ol gehört zur Hydroxygruppe. ist eine Carbonylgruppe am Kettenende, also ein Aldehyd: Propanal.

  • ✕​ heisst Ethansäure, weil vor der Säuregruppe zwei C-Atome stehen.

    ✓Das C-Atom der Carboxylgruppe zählt zur Kette. Es sind drei C-Atome: Propansäure.

  • ✕​ ist ein Alkohol und endet auf -ol.

    ✓Die Carbonsäure hat Vorrang und gibt die Endung, die OH-Gruppe wird zur Vorsilbe: 3-Hydroxypropansäure.

  • ✕Ether und Ester sind dasselbe, beide haben ein O-Atom zwischen zwei C-Atomen.

    ✓Im Ether steht nur . Im Ester trägt das C-Atom neben diesem O zusätzlich ein doppelt gebundenes O: .

Begriffe zum Nachschlagen
funktionelle Gruppe
Atomgruppe in einem organischen Molekül, die seine Eigenschaften und Reaktionen bestimmt, zum Beispiel –OH oder –COOH.
IUPAC-Nomenklatur
Die weltweit gültigen Regeln, nach denen chemische Stoffe benannt werden. IUPAC ist die internationale Vereinigung der Chemie.
Alkylgruppe
Ein Alkan mit einem H-Atom weniger, als Seitenkette oder Teil eines Namens: Methyl –CH₃, Ethyl –C₂H₅.
Hydroxygruppe
Die Gruppe –OH an einem C-Atom. Sie macht einen Stoff zum Alkohol, Endung -ol.
Carbonylgruppe
Ein C-Atom mit einem doppelt gebundenen O-Atom, C=O. Am Kettenende ergibt sie einen Aldehyd, in der Kette ein Keton.
Carboxylgruppe
Die Gruppe –COOH: ein C-Atom mit einem doppelt gebundenen O und einer OH-Gruppe. Sie macht einen Stoff zur Carbonsäure.
Carbonsäure
Organische Säure mit einer Carboxylgruppe –COOH. Der Name endet auf -säure, zum Beispiel Ethansäure (Essigsäure).
Ester
Stoff mit der Gruppe –COO–. Er entsteht aus einer Carbonsäure und einem Alkohol, dabei wird Wasser abgespalten.
Aminogruppe
Die Gruppe –NH₂ an einem C-Atom. Stoffe damit heissen Amine und reagieren schwach basisch.
Ether
Stoff, in dem ein O-Atom zwischen zwei C-Atomen sitzt: C–O–C, zum Beispiel Dimethylether CH₃–O–CH₃.

Noch unsicher? Zuerst lernen:Alkane, Alkene, Alkine

So geht's

Beispiele Schritt für Schritt

Beispiel 1Die Stoffklasse an der Formel erkennen

Bestimme Stoffklasse und Namen: , , , .

Lösung Schritt für Schritt
  1. ​ am Kettenende ist eine Carbonylgruppe, also ein Aldehyd. Drei C-Atome, das C der Gruppe mitgezählt: Propanal.
  2. ​ mitten in der Kette ist eine Carbonylgruppe in der Kette, also ein Keton. Vier C-Atome: Butanon. Eine Zahl braucht es nicht, weil die Gruppe nur an C2 stehen kann.
  3. ​ ist die Carboxylgruppe, also eine Carbonsäure. Drei C-Atome: Propansäure.
  4. ​ ist die Aminogruppe, also ein Amin. Zwei C-Atome: Ethanamin.

Propanal (Aldehyd), Butanon (Keton), Propansäure (Carbonsäure), Ethanamin (Amin).

Beispiel 2Einen verzweigten Alkohol benennen

Benenne .

Lösung Schritt für Schritt
  1. Die wichtigste Gruppe ist die Hydroxygruppe. Die längste Kette mit ihrem C-Atom hat vier C-Atome: Butan.
  2. Nummeriere von der OH-Gruppe her: Die OH-Gruppe sitzt an C1, die Seitenkette an C2.
  3. Die Seitenkette mit einem C-Atom ist eine Methylgruppe. Sie kommt mit ihrer Nummer nach vorn.
  4. Hinten steht die Endung -ol mit der Nummer der OH-Gruppe.

2-Methylbutan-1-ol

Beispiel 3Nagellackentferner im Badezimmer

Ein Mädchen sitzt in einem hellen Badezimmer und entfernt mit einem Wattepad und einer kleinen Flasche ohne Etikett ihren Nagellack.

Lena aus Zug liest auf ihrem Nagellackentferner «Aceton». Aceton hat die Formel . Welche funktionelle Gruppe hat es, zu welcher Stoffklasse gehört es und wie heisst es nach IUPAC? Propanal hat dieselbe . Warum ist es trotzdem ein anderer Stoff?

Lösung Schritt für Schritt
  1. Das mittlere C-Atom trägt ein doppelt gebundenes O-Atom. Das ist eine Carbonylgruppe.
  2. Die Carbonylgruppe steht in der Kette, nicht am Ende. Aceton ist also ein Keton.
  3. Drei C-Atome geben den Stamm prop-, ein Keton endet auf -on: Propanon.
  4. Im Propanal sitzt die Carbonylgruppe am Kettenende. Gleiche Summenformel, anderer Bau: Die beiden Stoffe sind mit verschiedenen Eigenschaften.

Aceton hat eine Carbonylgruppe in der Kette, ist ein Keton und heisst Propanon. Propanal ist ein Aldehyd und ein Isomer davon.

Beispiel 4Ananas-Aroma im Joghurt

Eine Familie frühstückt in einer Küche mit Blick auf Hügel und Bauernhäuser, auf dem Tisch stehen Joghurtbecher ohne Aufschrift und eine aufgeschnittene Ananas.

Eine Molkerei im Emmental gibt ihrem Ananas-Joghurt ein Aroma mit Butansäureethylester zu. Aus welcher Säure und welchem Alkohol entsteht dieser Ester? Stelle die mit Halbstrukturformeln auf und gib die Summenformel des Esters an.

Lösung Schritt für Schritt
  1. Der Name eines Esters nennt zuerst die Säure, dann die Alkylgruppe des Alkohols. Butansäure liefert den Säureteil, die Ethylgruppe stammt aus Ethanol.
  2. Die Carboxylgruppe der Säure und die Hydroxygruppe des Alkohols verbinden sich, dabei wird Wasser abgespalten:
  3. Summenformel: Butansäure plus Ethanol minus Wasser :
  4. Ein anderer gültiger Name nach IUPAC ist Ethylbutanoat.

Aus Butansäure und Ethanol, unter Abspaltung von Wasser. Der Ester hat die Summenformel .

Jetzt du

Übungen mit Lösungen

Fang beim Einstieg an. Klapp die Lösung erst auf, wenn du selbst gerechnet hast. Steckst du fest, gibt Fox dir einen Tipp.

  1. 1

    Welche funktionelle Gruppe hat Ethansäure, und wie schreibt man sie?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Carboxylgruppe,

    1. Die Endung -säure zeigt eine Carbonsäure.
    2. Carbonsäuren tragen die Carboxylgruppe .
  2. 2

    Mit welcher Endung endet der Name eines Ketons? Nenne ein Beispiel.

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    Ergebnis: -on, zum Beispiel Propanon

    1. Ketone haben eine Carbonylgruppe in der Kette.
    2. Ihr Name endet auf -on: Propanon, Butanon.
  3. 3

    Benenne .

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Butanal

    1. ​ am Kettenende: ein Aldehyd, Endung -al.
    2. Das C-Atom der Gruppe zählt mit: vier C-Atome, Stamm but-.
    3. Name: Butanal, ohne Zahl, weil die Gruppe immer an C1 sitzt.
  4. 4

    Zu welcher Stoffklasse gehört ?

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    Ergebnis: Ether (Dimethylether)

    1. Das O-Atom sitzt zwischen zwei C-Atomen und trägt kein H.
    2. Das ist die Ethergruppe , der Stoff heisst Dimethylether.
  5. 5

    Benenne .

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Chlorethan

    1. Zwei C-Atome: Ethan.
    2. Das Chloratom steht als Vorsilbe chlor- vor dem Stammnamen.
    3. Eine Zahl braucht es nicht, beide C-Atome sind gleichwertig.
  1. 6

    Benenne .

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    Ergebnis: Pentan-2-on

    1. Carbonylgruppe in der Kette: ein Keton, Endung -on.
    2. Fünf C-Atome: Pentan.
    3. Von links nummeriert sitzt die Gruppe an C2, von rechts an C4. Die kleinere Zahl gilt: Pentan-2-on.
  2. 7

    Schreibe die Halbstrukturformel von 2-Methylpropansäure.

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    Ergebnis: ​

    1. Propansäure: drei C-Atome, C1 ist das C der Carboxylgruppe.
    2. An C2 kommt eine Methylgruppe.
    3. Jedes C-Atom bekommt so viele H-Atome, dass es vier Bindungen hat.
  3. 8

    Benenne .

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    Ergebnis: Propan-2-amin

    1. ​ ist die Aminogruppe, Endung -amin.
    2. Drei C-Atome: Propan.
    3. Die Aminogruppe sitzt am mittleren C-Atom, also an C2.
  4. 9

    Propanon (56 °C), Propan-1-ol und Ethansäure sind fast gleich schwer. Ordne sie nach steigendem Siedepunkt und begründe.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Propanon (56 °C) < Propan-1-ol (97 °C) < Ethansäure (118 °C)

    1. Propanon ist polar, hat aber kein H-Atom am O und bildet untereinander keine Wasserstoffbrücken.
    2. Propan-1-ol bildet mit seiner Hydroxygruppe Wasserstoffbrücken.
    3. Ethansäure bildet mit ihrer Carboxylgruppe zwei Wasserstoffbrücken zwischen je zwei Molekülen und siedet am höchsten.
  5. 10

    Methansäure reagiert mit Ethanol zu einem Ester. Gib Namen und Halbstrukturformel des Esters an.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Methansäureethylester (Ethylmethanoat),

    1. Säureteil aus Methansäure , Alkylgruppe aus Ethanol: Ethyl.
    2. Die OH-Gruppe der Säure und das H-Atom der Hydroxygruppe des Alkohols bilden Wasser.
    3. Übrig bleibt .
  1. 11

    Benenne .

    Lösung zeigen

    Ergebnis: 3-Hydroxybutansäure

    1. Die Carbonsäure hat Vorrang vor dem Alkohol und gibt die Endung -säure.
    2. Vier C-Atome, C1 ist das C der Carboxylgruppe: Butansäure.
    3. Die OH-Gruppe sitzt an C3 und wird zur Vorsilbe hydroxy-.
  2. 12

    Die Aminosäure Glycin hat die Formel . Nenne ihre funktionellen Gruppen und ihren Namen nach IUPAC.

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    Ergebnis: Aminogruppe und Carboxylgruppe; 2-Aminoethansäure

    1. ​ ist die Aminogruppe, die Carboxylgruppe.
    2. Die Säure ist ranghöher und gibt die Endung: zwei C-Atome, Ethansäure.
    3. Die Aminogruppe an C2 wird zur Vorsilbe: 2-Aminoethansäure.
  3. 13

    Gib alle Stoffe mit der Summenformel an, die eine Carbonylgruppe und eine offene Kette haben. Benenne sie.

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    Ergebnis: Butanal , 2-Methylpropanal und Butanon

    1. Vier C-Atome und ein O-Atom als . Das Gerüst ist eine gerade Kette mit vier C-Atomen oder eine Kette mit drei C-Atomen und einer Methylgruppe.
    2. Gerade Kette, am Ende: der Aldehyd Butanal.
    3. Gerade Kette, in der Kette: das Keton Butanon. C2 und C3 ergeben denselben Stoff, von der anderen Seite her gezählt.
    4. Verzweigtes Gerüst, am Ende: Die Hauptkette hat drei C-Atome, die Methylgruppe sitzt an C2. Das gibt 2-Methylpropanal.
    5. Ein Keton mit verzweigtem Gerüst geht nicht: Das mittlere C-Atom trägt schon drei C-Atome und hat keinen Platz für ein doppelt gebundenes O. Es sind also drei Stoffe.
  4. 14

    Benenne .

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Prop-2-en-1-ol

    1. Die Hydroxygruppe ist die wichtigste Gruppe und bekommt die kleinste Zahl: C1 ist das C-Atom mit der OH-Gruppe.
    2. Die Doppelbindung liegt dann zwischen C2 und C3 und bekommt die Zahl 2.
    3. Name: Stamm prop, Doppelbindung -2-en, OH-Gruppe -1-ol.

Bringst du die Gruppen durcheinander oder hängt es beim Benennen, übt eine Lehrperson mit dir an deinen eigenen Aufgaben, bis die Regeln sitzen. Nachhilfe in Chemie fürs Gymnasium

Üben ohne Ende

Trainer: Funktionelle Gruppen und Nomenklatur

So funktioniert der Trainer

Immer neue Fragen zu den funktionellen Gruppen zum Anklicken, jede mit kurzer Erklärung. Stufe 1 übt Gruppen und Endungen erkennen, Stufe 2 Namen nach IUPAC, Stufe 3 Rangfolge, Isomere und Eigenschaften.

Wie heisst die Gruppe –OH an einem C-Atom?

Löse die Aufgabe und drück «Prüfen» (oder Enter).

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Für Eltern und Lehrpersonen

Einordnung

Typische Klasse
2. Jahr Gymnasium - 3. Jahr Gymnasium
Stufe
Gymnasium
Fach
Chemie

Am Gymnasium meist im 2. oder 3. Jahr nach den Alkanen: die wichtigsten Stoffklassen der organischen Chemie und die Regeln, mit denen man sie benennt.

Gut zu wissen

Häufige Fragen

In welcher Klasse kommen funktionelle Gruppen dran?

Meist im 2. oder 3. Jahr am Gymnasium, direkt nach den Alkanen. Je nach Schule und Profil kann es auch etwas früher oder später sein.

Muss man die Rangfolge der Gruppen auswendig lernen?

Für Stoffe mit mehreren Gruppen ja. Für die Schule reicht meist: Carbonsäure vor Ester vor Aldehyd vor Keton vor Alkohol vor Amin.

Was ist der Unterschied zwischen Trivialname und IUPAC-Name?

Ein Trivialname ist ein alter, gebräuchlicher Name wie Essigsäure oder Aceton. Der IUPAC-Name folgt den Regeln und zeigt den Bau: Ethansäure, Propanon. In Prüfungen wird meist der IUPAC-Name verlangt.

Ist die Doppelbindung auch eine funktionelle Gruppe?

Oft ja: Viele Lehrbücher zählen die C=C-Doppelbindung der Alkene dazu, weil sie reaktiv ist. Im Namen zeigt sie die Endung -en, zum Beispiel Propen.

Stand 08.11.2026. Alle Erklärungen und Aufgaben hat Fokus Nachhilfe selbst geschrieben, nach dem Lehrplan 21 der Deutschschweiz. Trainer und Lösungen rechnet ein Programm, nicht eine KI. Fehler gefunden?