Alkane

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Kohlenwasserstoffe		Alkene

Alkane sind eine Stoffgruppe der Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel C_nH_2n+2. Die Kohlenstoff-Atome der Alkane sind hierbei durch Einfachbindungen (C-C) verknüpft.

Inhaltsverzeichnis

1 Unverzweigte Alkane
- 1.1 Tabelle: Homologe Reihe der Alkane
2 Namensgebung bei verzweigten Alkanen
- 2.1 Übungen
3 Alkane als Unterrichtsthema in Klasse 11
4 Weblinks

Unverzweigte Alkane

Schmelz- und Siedepunkte der ersten vierzehn n-Alkane,
Temperaturangaben in Grad Celsius

Tabelle: Homologe Reihe der Alkane

n	Alkan	Summenformel
1	Methan	CH₄
2	Ethan	C₂H₆
3	Propan	C₃H₈
4	Butan	C₄H₁₀
5	Pentan	C₅H₁₂
6	Hexan	C₆H₁₄
7	Heptan	C₇H₁₆
8	Oktan	C₈H₁₈
9	Nonan	C₉H₂₀
10	Decan	C₁₀H₂₂
11	Undecan	C₁₁H₂₄
12	Dodecan	C₁₂H₂₆

Da ab n=4 bzw. Butan bei gleicher Summenformel unterschiedliche Strukturformeln (Isomere) möglich sind, müssen die Alkane eindeutig bezeichnet werden:

unverzweigten Alkanen wird ab Butan ein "n-" vorangestellt, also z. B. "n-Butan"
verzweigte Alkane werden gemäß ihrer Struktur bezeichnet, s. nächster Absatz.

Namensgebung bei verzweigten Alkanen

5-Ethyl-2,2,8-trimethylnonan

Stammname ermitteln: Der Stammname wird gemäß obiger Tabelle durch die längste unverzweigte C-Kette bestimmt, im Beispiel: Nonan.
Seitenketten benennen: Eine Seitenkette ist ein Alkan, bei dem an einem endständigen C-Atom ein H-Atom fehlt. Man spricht hierbei von einem Alkylrest, d. h. die Endung -an wird durch die Endung -yl ersetzt, im Beispiel: Methyl- (-CH₃, von Methan) und Ethyl- (-CH₂-CH₃, von Ethan).
Vorläufige Bennennung: Die Seitenketten werden alphabetisch geordnet, d. h. Ethyl- vor Methyl- usw. und dem Stammnamen vorangestellt, im Beipiel: Ethyl-methylnonan.
Anzahl und Positionen der Alkylreste ergänzen: Die Summe aller Stellungsnummern der Seitenketten soll die kleinstmögliche sein, im Beispiel: 2, 5 und 8.
Durch Zahlwörter (2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5 = penta) werden identische Alkylreste zusammengefasst, im Beispiel ist die Methylgruppe dreifach vorhanden, also trimethyl.
Name vollständig notieren: Nur der Anfangsbuchstabe des Alkans wird großgeschrieben: 5-Ethyl-2,2,8-trimethylnonan.

Übungen

Skizziere die Strukturformeln der folgenden Stoffe:
a) 2,2,4-Trimethylpentan
b) 3-Ethyl-2,2-dimethylhexan
Gebe die Namen aller möglichen Alkane mit der Summenformel C₅H₁₂ an.
Benenne die folgenden Verbindungen:
a) b) c)
Beschreibe den Zusammenhang zwischen Kettenlänge und Schmelzpunkt der Alkane.
Welche allgemeine Summenformel besitzen alle Alkane? Kontrolliere Deine Lösung durch Abgleich mit Summenformeln aus den Aufgaben 1-3.
Heizöl bzw. Dieselkraftstoff besitzt einen Siedebereich von ca. 220 – 320°C. Wie viele Kohlenstoffatome besitzen die im Heizöl bzw. Dieselkraftstoff enthaltenen Alkane?