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Alkane und Van-der-Waals-Kräfte - Referat
Alkane
Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, d.h. Alle verfügbaren Kohlenstoffbindungen sind mit Wasserstoffatomen besetzt. Alkane sind in einer homologen Reihe angeordnet. Das bedeutet, dass wenn man vom ersten Alkan (Methan) ausgeht, sich die nächsten Alkane (Ethan, Propan,...) schrittweise um eine CH2-Gruppe erweitern. Außerdem steigen die Siede- und Schmelzpunkte der Moleküle mit zunehmender Kettenlänge. Die allgemeine Summenformel eines Alkans lautet: CnH2n+2.
Man verwendet solche Kohlenwasserstoffbindungen häufig. Butan wird zum Beispiel für Feuerzeuge verwendet. Es wird unter Druck eingeführt und verflüssigt sich, aber beim anzünden entweicht es und entzündet sich durch die Funken des Feuersteins.
Außerdem findet man im Erdgas hauptsächlich Methan, welches die einfachste organische Verbindung ist. Methan hat eine Tetraederform, weil die negativ geladenen Außenelektronen größtmöglichen Abstand wahren wollen. Methan kann beim Abbau von Kohlelagerstätten frei werden („Grubengas“). Wenn sich dieses Gas mit Luft vermischt ergibt sich ein hochexplosives Gemisch. Allerdings sind Methan- bzw. Erdgase saubere Energiequellen, denn diese Gase verbrennen schadstoffarm.
Wenn ein Alkan mehrere Summenformel hat wie zum Beispiel Butan nennt man dies Isomerie. Butan (C4H10) besitzt ein „normales“ Butan-Atom und ein Isobutan. Sie unterscheiden sich im Siede- und Schmelzpunkt, sind somit also zwei komplett unterschiedliche Stoffe. Die Anzahl der möglichen Alkan-Isomere steigt mit der Kohlenstoffzahl in den Molekülen. So gibt es zum Beispiel 9 Heptan-Isomere und 75 Decan-Isomere.
Van-der-Waals-Kräfte
Die Van-der-Waals-Kräfte bezeichnen die Anziehungskräfte zwischen den einzelnen Molekülen. Normalerweise sind die Anziehungskräfte eher schwach und haben eine geringe Reichweite, deshalb wirken sie nur an Stellen, an denen sich Moleküle sehr nah kommen. Wenn ein Molekül also größer ist, hat es eine größere Fläche, mit der es andere Moleküle berühren kann und die Anziehungskraft ist stärker.
Je stärker die Anziehungskraft ist desto fester sind die Atome, Demnach sind die Alkane von C1 bis C4 gasförmig, von C5 bis C16 flüssig und ab C17 fest. Und mit steigender Festigkeit steigt auch der Siedepunkt und die Van-der-Waals-Kräfte werden stärker.
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: Jadee
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