Ein Glied mehr
Alkane sind Kohlenwasserstoffe mit nur Einfachbindungen. Jedes C-Atom bindet vier Partner.
- Gesättigt:nur C–C- und C–H-Einfachbindungen, keine Doppelbindung.
- Kette:jedes C in der Kette trägt zwei H-Atome, die beiden End-C je eins mehr.
- Homologe Reihe:Folge von Stoffen, bei der jedes Glied genau eine \(\ce{CH2}\)-Gruppe mehr hat.
- Namen:Methan, Ethan, Propan, Butan — ab C₅ griechische Zahlwörter + Endung -an.
Ziehe den Baustein \(\ce{CH2}\) an das Kettenende (oder markiere ihn mit Tab und drücke Enter). Beobachte Summenformel und Siedetemperatur.
Halte fest: Mit jedem \(\ce{CH2}\)-Glied steigt die Siedetemperatur. Bis Butan sind Alkane bei 20 °C gasförmig, ab Pentan flüssig.
Eine Formel für alle Alkane
Aus dem Kettenaufbau folgt eine Formel für alle Alkane.
Herleitung:
- Beispiel:Octan: \(n=8\) → \(\ce{C8H18}\).
- Eigenschaften:mit wachsender Kette: Siede- und Schmelztemperatur steigen, Zähigkeit steigt.
- Aggregatzustand (20 °C):C₁–C₄ gasförmig · C₅–C₁₆ flüssig · ab etwa C₁₇ fest.
Allgemeine Summenformel der Alkane: \(\ce{C_{n}H_{2n+2}}\)
Allgemeine Hinweise
Alkan ist nicht Alken
Die Endung -an steht für nur Einfachbindungen. -en (Ethen, Propen) bedeutet eine C=C-Doppelbindung — die Formel \(\ce{C_{n}H_{2n+2}}\) gilt dann nicht.
Die ersten vier auswendig
Meth-, Eth-, Prop-, But- sind historische Namen. Ab fünf C-Atomen hilft Zählen auf Griechisch: pent(a) 5, hex(a) 6, hept(a) 7, oct(a) 8.
Die Kette ist nicht gerade
Die Bindungswinkel betragen etwa 109,5°. Die gerade Linie in der Strukturformel ist nur Schreibweise — echte Ketten liegen im Zickzack.