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Titanium ist ein glänzendes, luftbeständiges Leichtmetall das überwiegend Verbindungen mit der Oxidationszahl IV (4. Nebengruppe) bildet. Titanium wird meist aus Ilmenit (FeTiO₃) gewonnen, wobei das als Zwischenprodukt gebildete TiCl4 metallothermisch in das Metall übergeführt wird. Es ist ein wertvoller schlagzäher Werkstoff (Triebwerke) und Legierungsbestandteil (Titanstahl). Titan(IV)-oxid ist ein wichtiges Weißpigment. Verbindungen mit Bor, Kohlenstoff und Stickstoff werden als Hartstoffe verwendet.

Uranium, das bekannteste (3.) Element der Gruppe der Actinoide, ist ein radioaktives, silber-weißes, dehnbares Schwermetall. Es gehört nicht zu den seltenen Elementen. Am häufigsten tritt Uranium in den Oxidationsstufen VI (z. B. Na₂U₂O₇ * 6 H₂O, gelb) und IV (z. B. UO₂, schwarzbraun; UF₄, grün) auf. Auch U(III)-Verbindungen (UF₃, schwarz) sind bekannt. Das Metall überzieht sich an der Luft mit einer braunen Oxidschicht. In verdünnten Mineralsäuren ist es löslich. Uranium-Verbindungen sind toxisch.

Die Herstellung des Metalls erfolgt metallothermisch. Für Spaltprozesse ist das Isotop ²³⁵U bedeutsam, das je nach Verwendung des Uraniums z. B. mit Gaszentrifugen (Verwendung des leichtflüchtigen UF₆) angereichert wird.

Vanadium ist ein stahlgraues Schwermetall der 5. Nebengruppe. Neben der häufig in Verbindungen anzutreffenden Oxidationsstufe V tritt das Element auch in niederen Oxidationsstufen z. B. II in [V(H₂O)₆]^{2 +}-Verbindungen (violett) oder III in [V(H₂O)₆]^{3 +}-Verbindungen (grün) auf. Meist wird aus den Vanadiumerzen z. B. Vanadinit, Pb₅(PO₄)₃Cl, Ferrovanadium gewonnen, das zur Stahlveredelung (Vanadinstahl) eingesetzt wird. Vanadiumoxide finden als Katalysatoren z. B. bei der Herstellung von Schwefelsäure Verwendung.

Vanille kennt jeder. Es handelt sich um ein beliebtes Gewürz für Süß- und Backwaren. Anhand des Geruches kann jeder dieses Gewürz erkennen. Für das Aroma ist besonders das enthaltene Vanillin verantwortlich.

Die Moleküle des Vanillins zeichnen sich in der Struktur durch eine ganz besondere funktionelle Gruppe aus. Dabei handelt es sich um die Aldehydgruppe (-CHO). Diese strukturelle Besonderheit ist im Namen durch die Endung -al gekennzeichnet. Stoffe mit einer oder mehreren Aldehydgruppen im Molekül heißen Aldehyde.

Aldehyde und Ketone sind wichtige Verbindungsklassen der organischen Chemie. Die wichtigsten Vertreter sind die Alkanale und Alkanone. Als funktionelle Gruppe enthalten die Moleküle beider Stoffklassen die Carbonylgruppe (-C=O).
Aldehyde und Ketone zeichen sich u.  a. durch intensive Grüche aus. Sie finden deshalb Anwendung als Geruchs- und Aromastoffe. Sowohl Aldehyde als auch Ketone lassen sich zu Alkoholen reduzieren. Im Gegensatz dazu lassen sich nur Aldehyde leicht oxidieren, wobei Carbonsäuren entstehen.

* 10.07.1902 in Königshütte (Schlesien)
† 20.06.1958 in Köln

Kurt Alder war ein deutscher Chemiker. Er erforschte die Stereochemie von organischen Verbindungen und fand neue Möglichkeiten zur Synthese von Polymeren. Eines der wichtigsten Syntheseverfahren ist auch heute noch die „Diels-Alder-Reaktion“, eine Synthese von Dienen; Kohlenwasserstoffen mit zwei Doppelbindungen. Das Insektizid „Aldrin“, nach Alder benannt, ist heute wegen seiner starken Giftigkeit in Deutschland verboten. Kurt Alder erhielt gemeinsam mit seinem Lehrer Otto Diels 1950 den Nobelpreis für Chemie.

Alkane bestehen aus den zwei Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff. In ihren Molekülen bilden die Valenzelektronen aller Kohlenstoffatome mit dem Valenzelektronen eines Wasserstoffatoms oder eines anderen Kohlenstoffatoms ein gemeinsames Elektronenpaar. Trotz der relativ einfachen Struktur gibt es unzählige verschiedene Alkane.

Einige sind gasförmig, andere sind flüssig, dickflüssig oder sogar wachsartig bis fest. Sie bilden kürzere oder längere, weit verzweigte aber ebenso auch unverzweigte Ketten aus. In der Natur kommen sie neben einigen anderen Kohlenwasserstoffen im Erdöl und im Erdgas vor, man kann sie aber auch gezielt herstellen.

Die Alkansäuren gehören zu den Carbonsäuren. Es handelt sich um eine Gruppe von organischen Säuren, die sich von den Alkanen herleiten lassen und nur eine Carboxylgruppe im Molekül besitzen. Zu dieser Stoffgruppe gehören einige der bekanntesten Carbonsäuren. Sie sind ähnlich aufgebaut und bilden eine homologe Reihe.

Alkene sind Bestandteil des Erdgases bzw. Erdöls. Sie enthalten eine Doppelbindung im Molekül, d. h. zwischen zwei Kohlenstoffatomen im Molekül sind zwei gemeinsame Elektronenpaare ausgebildet. Alkene zählen daher zu den sogenannten „ungesättigten“ Kohlenwasserstoffen. Wegen dieser Doppelbindung sind sie im Vergleich zu den Alkanen sehr reaktiv, da die Doppelbindung leicht angegriffen werden kann und typische Reaktionen bedingt. Alkene bilden homologe Reihen.

Die Alkine sind recht reaktionsfähige Kohlenwasserstoffe. Sie zählen zu den ungesättigten Verbindungen, da in ihren Molekülen zwischen zwei Kohlenstoffatomen eine Dreifachbindung vorliegt.
Die Alkine bilden homologe Reihen. Ein wichtiger Vertreter dieser Stoffgruppe ist das Ethin, das durch seine Verwendung als Schweiß- und Schneidgas als Acetylen bekannt ist.

In diesem Artikel werden die Eigenschaften und Verwendungszwecke unterschiedlicher einwertiger Alkohole (außer Methanol und Ethanol) beschrieben. Ab dem Propanol können erste Konstitutionsisomere auftreten. Bis zum Hexanol werden derartige Isomere dargestellt.

Schon an diesen wenigen Beispielen sind grundsätzliche Gemeinsamkeiten, aber auch wesentliche Unterschiede in Eigenschaften und Verwendung erkennbar.

Außerdem lassen sich Kenntnisse über homologe Reihen anwenden. An dem Beispiel der Alkanole mit endständiger Hydroxylgruppe wird darauf genauer eingegangen.

Die mehrwertigen Alkohole treten in der Natur wesentlich häufiger auf als die einwertigen Alkohole. Die einfachsten und sehr bedeutenden Vertreter sind das Ethan-1,2-diol (Ethylenglykol) und das Propan-1,2,3-triol (Glycerol). Mehrwertige Alkohole haben nicht nur in der Natur, sondern auch in der chemischen Industrie und in der Technik Bedeutung.

Die Eigenschaften der mehrwertigen Alkohole werden ganz entscheidend von der Anzahl der Hydroxylgruppen bestimmt.

Amine sind organische Stickstoffverbindungen mit der Amino-Gruppe ${\text{(-NH}}_{\text{2}}\text{)}$ als funktioneller Gruppe. Sie weisen ähnliche chemische Eigenschaften wie Ammoniak auf und können vereinfacht als Abkömmlinge (Derivate) des Ammoniaks betrachtet werden.
Amine haben sowohl in der chemischen Industrie als auch in der Natur große Bedeutung. Einige sind lebensnotwendig, andere sehr giftig. In der Industrie werden Amine als Ausgangsstoffe oder Zwischenprodukte wichtiger technischer Verfahren genutzt.

Als Aminosäuren bezeichnet man organische Verbindungen die über mindesten je ein Amino-Gruppe und mindestens eine Carboxy-Gruppe verfügen. Die in der Natur am häufigsten vorkommenden Aminosäuren sind die $\alpha$-Aminosäuren, sie werden auch als Bausteine des Lebens bezeichnet. 22 dieser Aminosäuren werden als biogene Aminosäuren bezeichnet. Aus diesen werden Proteine aufgebaut und sie werden in der DNA codiert.

Die 22 biogenen Aminosäuren enthalten zum Teil weitere funktionelle Gruppen. Aminosäuren liegen in einer zwitterionischen Struktur vor, es sind Ampholyte.