alkane

Zur Wiederholung könnt ihr euer Wissen mit Inhalten aus der 8. Klasse auffrischen:

homologe Reihe Alkane einfach erklärt

Die Alkane gehören zur organischen Chemie und zeichnen sich dadurch aus, dass es ausschließlich Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoff-Atomen auftreten.

Die organische Chemie behandelt die Chemie der Kohlenstoffverbindungen. Am wichtigsten sind die Namen der ersten Zehn , da man diese am häufigsten für Benennungen braucht. Folglich sollte man diese zehn auswendig benennen und zeichnen können

Alkane Nomenklatur nach IUPAC

IUPAC bedeutet International Union of Pure and Applied Chemistry und regelt die eindeutige Benennung für chemische Verbindungen weltweit.

So lässt sich eindeutig festlegen, um welche chemische Komponente es sich handelt und wie dessen Strukturformel aussieht.

Neben geradkettigen Verbindungen müssen ab diesem Punkt auch Hauptketten mit zusätzlichen Seitenketten benannt werden.

Bedeutung gesättigter Kohlenwasserstoffe in Chemie und Alltag

In der organischen Chemie spielt die Gruppe der gesättigten Kohlenwasserstoffe eine zentrale Rolle, weil sie den Einstieg in das Verständnis komplexerer Molekülklassen bildet. Diese Stoffe bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff‑ und Wasserstoff-Atomen, die über stabile Einfachbindungen miteinander verknüpft sind. Durch diese Struktur sind sie vergleichsweise reaktionsträge, was sie zu einem idealen Ausgangspunkt für die Einführung in grundlegende Konzepte macht.
Ein wichtiges Merkmal dieser Verbindungen ist ihre regelmäßige Struktur, die sich systematisch erweitern lässt. Mit zunehmender Anzahl an Kohlenstoff-Atomen verändern sich physikalische Eigenschaften wie Siedetemperatur, Schmelztemperatur und Aggregatzustand. Während die kleinsten Vertreter gasförmig sind, treten mittlere Vertreter als Flüssigkeiten auf, und größere Moleküle liegen bei Raumtemperatur fest vor. 

Auch im Alltag begegnet man diesen Stoffen häufig, etwa in Brennstoffen, Lösungsmitteln oder als Bestandteil von Kunststoffen. Viele industrielle Prozesse basieren auf ihnen, weil sie leicht verfügbar und energetisch gut nutzbar sind. Gleichzeitig dienen sie als Ausgangsstoffe für zahlreiche Synthesen, bei denen durch gezielte Reaktionen neue, funktionalisierte Moleküle entstehen. Dadurch bilden sie eine wichtige Grundlage für viele Bereiche der modernen Chemie.

Weiterführende Inhalte:

FAQs

Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, die nur einfach gebundene Kohlenstoff‑ und Wasserstoffatome enthalten. Sie gehören zur homologen Reihe mit der allgemeinen Summenformel CnH₂n+₂.

„Gesättigt“ bedeutet, dass alle Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen Einfachbindungen sind. Es gibt keine Doppel‑ oder Dreifachbindungen wie bei Alkenen oder Alkinen.

Die homologe Reihe beschreibt eine Stoffgruppe, bei der sich die Moleküle jeweils um eine CH₂‑Gruppe unterscheiden. Beispiele: Methan, Ethan, Propan, Butan usw.

Die IUPAC‑Nomenklatur basiert auf:

  • der längsten Kohlenstoffkette
  • den Seitenketten (Alkylgruppen)

der Nummerierung der Kette
Beispiel: 2‑Methylpropan besitzt eine dreigliedrige Hauptkette mit einer Methylgruppe am zweiten Kohlenstoffatom.

Isomere sind Moleküle mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Struktur. Bei Alkanen entstehen Isomere durch verschiedene Verzweigungen der Kohlenstoffkette.

Typische Eigenschaften:

  • unpolar und wasserunlöslich
  • brennbar
  • steigende Siedetemperaturen mit zunehmender Kettenlänge
  •  

Alkane sind Hauptbestandteile von Erdöl und Erdgas. Sie entstehen durch die Zersetzung organischer Stoffe über Millionen Jahre.

  • n‑Alk. besitzen eine unverzweigte, lineare Kohlenstoffkette.
  • verzweigte Alk. enthalten Seitenketten und haben oft niedrigere Siedetemperaturen als ihre unverzweigten Isomere.

Nach den Grundlagen seid ihr jetzt für die kommenden Übungen gut gerüstet !

Chemie Übungen: 

 Lösungsvideos:

Übung 04.12.2023:

Schwierigkeit
leicht

Stelle alle Strukturisomere des Pentans auf.

Übung 23.05.2020:

Schwierigkeit
leicht

Benenne nachfolgende Strukturformeln nach IUPAC.

Die homologe Reihe der Alkane - Schulchemie 9 Klasse 1

Übung 10.05.2020:

Schwierigkeit
schwer

Benenne nachfolgende Strukturformeln nach IUPAC bzw. stelle aus den gegebenen Verbindungen die Strukturformel auf.

Benenne nachfolgende Strukturformeln nach IUPAC.

Zeichne ausgehend von den gegebenen Namen der Verbindungen die jeweilige Strukturformel auf.

Alkan 1
 
2,4,4,6-Tetramethylheptan
 
Alkan 3
 
3-Ethyl-2-methylpentan
Alkan 2
 
4-Ethyl-2,7-dimethyloctan
 
Viel Erfolg beim Lösen der Aufgaben!