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Alkane - Referat
Alkane- Gesättigte Kohlenwasserstoffe
Fakten/ Informationen:
-einfachste Kohlenwasserstoffverbindung ist Methan CH4 -> Methan ist ein geruch- und farbloses Gas (Schmelzpunkt -182 Grad Celsius, Siedepunkt -161 Grad Celsius). Es ist Hauptbestandteil der Edelgase -> Methan entsteht bei Fäulnisprozessen am Grund von Teichen und in Sümpfen (Sumpfgas). Methan ist ein außerordentlich wichtiger Rohstoff zur Gewinnung vieler Ausgangsstoffe für chemische Synthesen. Im Methanmolekül ist das Kohlenstoffatom über vier Atombindungen mit vier Wasserstoffatomen verbunden, die das Kohlenstoffatom tetraedrisch umgeben.
-Die homologe Reihe der Alkane : Ausgehend vom Methanmolekül lassen sich die anderen Glieder der homologen Reihe der Alkane ableiten. Ersetzt man eines der Wasserstoffatome im Methan durch eine Methylgruppe (-CH3), erhält man das aus zwei Kohlenstoffatomen und sechs Wassertoffatomen aufgebaute Ethan mit der Summenformel C2H6. In der Reihe fortschreitend erhält man die nächsthöheren Glieder Propan (C3H8), Butan (C4H10), Pentan (C5H12), Hexan (C6H14), Heptan (C7H16) , Octan (C8H18) , Nonan (C9H20) und Decan (C10H22). In ihren Molekülen sind die Kohlenstoffatome kettenförmig durch Einfachbindungen miteinander verknüpft. Da die nicht zur Kettenbildung benötigten Elektronen des Kohlenstoffs alle Wasserstoffatome verbinden, nennt man sie auch gesättigte Kohlenwasserstoffe. Die Summenformel der Alkane lautet CnH2n+2
Isomerie der Alkane:
Ab dem Butan sind auch Verzweigungen der Alkanketten möglich. Beim Butan existieren daher zwei mögliche Strukturen. Das bereits bekannte Molekül besitzt eine unverzweigte Kette von vier Kohlenstoffatomen. Um zum Ausdruck zu bringen, dass es sich hier um das normale Butan handelt, wird es als n-Butan bezeichnet. Die andere mögliche Struktur besteht aus einer Kette von drei Kohlenstoffatomen , wobei das mittlere zusätzlich mit dem vierten Kohlenstoffatom verknüpft ist. Diese Verbindung heißt iso-Butan. Isomere sind Verbindungen mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Molekülstruktur.
Eigenschaften und Verwendung der Alkane:
-Schmelz- und Siedetemperaturen der Alkane steigen aufgrund zunehmender zwischenmolekularer Kräfte mit zunehmender Molekülmasse an -Alkane mit ein bis vier Kohlenstoffatomen sind bei Raumtemp. Gasförmig -Propan und Butan lassen sich bei niedrigen Druck verflüssigen. –Die Alkanen mit fünf bis sechszehn Kohlenstoffatomen sind flüssig -Gemische von C5 bis C10 sind dünnflüssig ( bilden das Benzin) -Alkangemische von C11 bis C16 sind ölig bis zähflüssig= sie bilden das Dieselöl, leichtes Heizöl und schweres Heizöl -Alkane ab C16 sind fest -Alkane lassen sich nicht mit Wasser mischen
Reaktionen der Alkane:
-sind aufgrund ihres gesättigten Charakters reaktionsträge
-sie reagieren bei Zimmertemperatur weder mit konzentrierten Säuren und Laugen noch mit Sauerstoff
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