77. Die homologe Reihe der Alkane
Begriffe
Im Erdgas sind neben dem Methan noch weitere Gase enthalten: Ethan, Propan und Butan. Diese Gase bilden zusammen die ersten vier Verbindungen in der Gruppe der Alkane. Wenn man im Methanmolekül ein Wasserstoffatom durch ein weiteres Kohlenstoffatom ersetzt und dieses wieder vollständig mit Wasserstoff absättigt, entsteht der Kohlenwasserstoff Ethan. Im Gegensatz zum Methan hält es zwei Kohlenstoffatome im Molekül. Es besteht also aus C 2 H 6 -Molekülen, wobei die beiden Kohlenstoffatome durch eine Einfachbindung verknüpft sind. Alle Bindungen, die von jedem Kohlenstoffatom ausgehen, sind wie beim Methan in einem Tetraeder winkel angeordnet. Wie beim Methan kann auch beim Ethan ein Wasserstoffatom durch eine CH 3 - Gruppe ersetzt werden. Dabei entsteht das Gas Propan. Wenn man diesen Vorgang wiederholt, so erhält man die Anfangsglieder einer Reihe, die sich beliebig fortsetzen lässt, wobei sich die aufeinanderfolgenden Glieder jeweils durch eine CH 2 -Gruppe unterscheiden.
Homologie Reihe Der Alkane Tabelle 1
Name: Selin Özdemir
Die homologe Reihe der Alkane
Definition Alkane:
Alkane sind einfache, gesättigte Kohlenwasserstoffe, die nur aus C- und H-Atomen bestehen. Es gibt keine Mehrfachbindungen zwischen den Atomen. Alkane treten in der freien Natur in Gemischen mit anderen Kohlenwasserstoffen in Form von Erdöl und Erdgas auf. Homologe Reihe:
Die ersten 12 n-Alkane (n="normal" -> keine Seitenketten) bilden die homologe Reihe: Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan. Die allgemeine Summenformel der nicht-verzweigten Alkane lautet C n H 2n +2. Entfernt man aus den Formeln der n-Alkane ein H-Atom, so erhält man einwertige Reste, die Radikale. Diese beschreiben die Substitutionsverbindungen der Kohlenwasserstoffe und haben die Endung "-yl". Warum nennt man die Reihe homolog? -> griech. homos=gleich, logos=Stoff In der Reihe der Alkane nimmt jeder Stoff immer um eine CH 2 -Gruppe zu. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften variieren systematisch mit der Kettenlänge.
Homologie Reihe Der Alkane Tabelle De
Unpolare Stoffe (z. B. Alkane) lösen sich in unpolaren Lösemitteln (z. Waschbenzin),
polare Stoffe (z. Zucker) lösen sich in polaren Lösemittel (z. Wasser)
"Gleiches löst sich in Gleichem"
Wassermoleküle sind
polar. Alkanmoleküle bzw. Fettmoleküle sind
unpolar. Hydrophil
('wasserfreundlich'):
Stoffe mit guter Wasserlöslichkeit
Lipophil
('fettliebend'):
fettlösliche Stoffe
Lipophob
('fettmeidend'):
wenig fettlösliche Stoffe
Hydrophob
('wassermeidend'):
Stoffe mit schlechter Wasserlöslichkeit
Brennbarkeit
Alkane sind brennbar! Methan Propan/Butan Octan
zunehmend rußende Flamme
Erklärung: mit steigendem Kohlenstoffanteil verbrennen die Alkane unvollständig
Methan: 0. 75; Octan: 0. 84
Homologe Reihe der Alkane:
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Folie Schmelz- und Siedetemperaturen der Alkane:
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Homologie Reihe Der Alkane Tabelle Mit
Eine Homologe Reihe (griech. : όμό 'gleich', λογος 'Sinn') ist eine Reihe von Stoffen, die sich über eine allgemeine Summenformel darstellen lässt und bei der ein Stoff dieser Reihe aus dem vorherigen Stoff durch "Hinzufügen" eines weiteren "Kettengliedes" gebildet wird. [1] Der Begriff der Homologen Reihe wurde 1843 von Charles Frédéric Gerhardt eingeführt und durch Jean Baptiste Dumas für organische Carbonsäuren und Alkohole durch Messung von physikalischen Eigenschaften nachgewiesen. Die chemischen Eigenschaften der die homologe Reihe bildenden Verbindungen sind ähnlich. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften variieren systematisch mit der Kettenlänge. Beispielsweise ändern sich mit der Zunahme der Kettenlänge der Moleküle die Schmelz- und Siedepunkte und die Viskosität (meist parallel zunehmend). Auch die Löslichkeitseigenschaften gegenüber anderen Medien können sich ändern. Die homologe Reihe der Alkane ist besonders bekannt, gleichwohl gibt es noch diverse weitere Reihen.
Homologie Reihe Der Alkane Tabelle Video
Foto: W. Oelen
Ameisensäure riecht stark und stechend. Sie ist eine farblose, klare und leicht flüchtige Flüssigkeit. Bei +8 °C erstarrt sie zu einem farblosen Feststoff. Bei 100, 7 °C siedet sie. Schmelz- und Siedepunkt liegen wesentlich höher als die von organischen Verbindungen mit ähnlichen molaren Massen (beispielsweise Propan), da beim Schmelzen und Sieden auch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den einzelnen Molekülen aufgebrochen werden müssen. In Anwesenheit von Sauerstoff verbrennt die Ameisensäure zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Sie ist ein starkes Reduktionsmittel, da sie gleichzeitig einen Aldehyd darstellt (Hydroxy formaldehyd). Die Ameisensäure gehört wegen ihrer Carboxygruppe wie die Essigsäure zu den Carbonsäuren. Wirkt sie auf unedle Metalle ein, so entstehen unter Wasserstoffentwicklung Salze, die man als Formiate (formica = Ameise) oder Methanate bezeichnet. $ \mathrm { \underbrace {2 \ HCOOH}_{\underset { \Large {(Ameisensäure)}} {Methansäure}} + Mg \ \longrightarrow \ \underbrace {(HCOO)_2Mg}_{\underset {\Large {(Magnesiumformiat)}} {Magnesiummethanat}} + H_2 \ \uparrow}$
Die homologe Reihe der Alkansäuren
Gib zu verd.
Dies nennt sich Isomerie. Unterschieden wird hierbei in zwei Kategorien: In Konstitutionsisomeren, die unterschiedliche Bindungen aber die gleiche Zusammensetzung haben sowie Stereoisomeren, die die gleichen Bindungen aber eine unterschiedliche Ausrichtung haben. Die Stereoisomere werden noch in weitere Unterkategorien unterteilt, auf die wir jetzt aber nicht eingehen werden. Wir beschränken uns für die Alkane erstmal auf die Konstitutionsisomere. Konstituionsisomere und Stereoisomere
IUPAC-Nomenklatur im Video zur Stelle im Video springen (03:22)
Anhand der IUPAC-Nomenklaturregeln werden wir jetzt den Namen dieses Moleküls herausfinden. Als erstes suchst du die längste Kohlenstoffkette und zwar so, dass dabei möglichst unverzweigte Seitenketten entstehen. Zweitens: Die Nummerierung der längsten Kohlenstoffkette wird so durchgeführt, dass die Summe der verzweigten Kohlenstoffatomnummern möglichst klein ist. Drittens: Die Substituentennamen werden bezüglich ihrer Länge von den Namen der Stammalkane abgeleitet und die Endung –an durch –yl ersetzt.
Eigenschaften der Alkane:
Schmelz- und Siedetemperatur: Die Temperaturen nehmen innerhalb der homologen Reihe zu, da mit der wachsenden Kettenlänge die Moleküle ihre Oberfläche vergrößern und somit auch die zwischenmolekularen Kräfte wachsen. Löslichkeit: Alkane sind lipophil (fettliebend) bzw. hydrophob (wassermeidend). Je ähnlicher sich die Teilchen zweier Stoffe in Bezug auf die Polarität sind, desto besser lösen sie sich ineinander. Also lösen sich Alkane in unpolaren Lösungsmitteln, da sie selbst auch unpolar sind. Brennbarkeit: Alkane sind brennbar. Mit Zunahme der Kettenlänge entsteht eine zunehmend rußende Flamme, da Alkane mit steigendem Kohlenstoffanteil unvollständig verbrennen.