Alkane
Alkane
Alkane sind lineare oder verzweigte Verbindungen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und keinerlei Doppel- oder Dreifachbindungen enthalten. Sie werden auch als Paraffine bezeichnet.
Kennzeichen:
- Es finden sich nur C-C-Einfachbindungen vor, keine Mehrfachbindungen.
- Sie werden demzufolge auch als gesättigte Kohlenwasserstoffe bezeichnet.
- Atome: Nur Kohlenstoff und Wasserstoff, jedes Kohlenstoffatom ist sp³-hybridisiert und mit vier anderen Atomen verknüpft.
- Räumliche Struktur: Die vier Atome befinden sich in den Ecken eines Tetraeders, dessen Mittelpunkt durch das Kohlenstoffatom eingenommen wird (siehe Hybridisierung).
- Sie sind relativ reaktionsträge. Der Name entstammt dem Lateinischen: parum = zu wenig und affinis = verwandt, frei übersetzt also: reagiert mit wenigen anderen Verbindungen.
Die Alkane können allgemein durch folgende Summenformel beschrieben werden:
CnH2n+2
Die Alkane bilden eine sogenannte homologeReihe, deren aufeinanderfolgende Vertreter sich durch eine -CH2-Gruppierung unterscheiden. Die Tabelle zeigt die ersten zehn Moleküle dieser Reihe:
n (Anzahl der C – Atome) | Alkan | Summenformel | Vorkommen/Verwendung |
1 | Methan | CH4 | Erdgas, (Naturgas der Erdölquellen von Baku, Rumänien und Ohio zu 80–90% aus CH4, das ewige Feuer von Baku ist eine M.-Flamme), mikrobielle Zersetzungsvorgänge $\rightarrow$ „Biogas“ |
2 | Ethan | C2H6 | Erd- und Raffineriegase/zur Herstellung von Acetylen, Acetaldehyd und Essigsäure |
3 | Propan | C3H8 | Erdgas/zum Kochen, Heizen usw., in Stahlflaschen als „Flüssiggas“ |
4 | Butan | C4H10 | Erdgas & Crackgas/Treibgas in Sprays, „Feuerzeuggas“, sonst ähnlich dem Propan |
5 | Pentan | C5H12 | Erdgas & Crackgas/„Feuerzeuggas“ |
6 | Hexan | C6H14 | Lösungsmittel, zur Herstellung von Kunststoffen, in Thermometern als Quecksilberersatz |
7 | Heptan | C7H16 | Lösungsmittel im Labor und für Lacke und Farben |
8 | Octan | C8H18 | Benzin, die „Octanzahl“ „OZ“ ist ein Maß für die Verbrennungseigenschaften im Vergleich zu reinem Octan (100 Octan = OZ 100 = 100% Octan) |
9 | Nonan | C9H20 | Wachse/Tenside |
10 | Decan | C10H22 | Wachse |
Alkan | Summen- formel | 2D-Struktur | 3D-Struktur |
Methan | CH4 |
|
|
Ethan | C2H6 |
|
|
Propan | C3H8 |
|
|
Strukturformeln einiger Alkane
Kugel im Modell | Element |
| Kohlenstoff C |
| Wasserstoff H |
Aber wie sieht die Strukturformel von Butan aus?
Obige Verbindungen werden als unverzweigte oder Normal-Alkane (n-Alkane) bezeichnet. Auch Butan kann natürlich unverzweigt vorliegen. Da aber verschiedene Konstitutionen (räumliche Anordnungen) bei gleicher Summenformel möglich sind, unterscheidet man noch Konstitutionsisomere.
Diese Formen der verzweigten Alkane werden dann als isomere Alkane (iso-Alkane) bezeichnet (griechisch: isos = gleich) und sind ab Butan (4 Kohlenstoffatome) theoretisch möglich und auch bekannt.
Beispiel:
n-Butan = unverzweigt | iso-Butan = verzweigt |
 |  |
Summenformel: | Summenformel: |
C4H10(identisch!) | |
Weitere interessante Inhalte zum Thema
-
Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
Vielleicht ist für Sie auch das Thema Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen aus unserem Online-Kurs Organische Chemie interessant.
zum Kurs 
