Die homologe Reihe der Alkane und ihre Eigenschaften

Die homologe Reihe der Alkane

Du kennst bestimmt schon Methan aus dem Erdgas - das ist das einfachste Alkan mit der Summenformel CH₄. Von dort aus wird's richtig systematisch: Jedes weitere Alkan bekommt einfach eine CH₂-Gruppe dazu.

Die ersten zehn Alkane musst du auswendig können: Methan, Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan. Alle Namen enden auf -an, das ist das typische Erkennungszeichen.

Für alle Alkane gilt die allgemeine Molekülformel CₙH₂ₙ₊₂. Das heißt: Bei n Kohlenstoffatomen hast du immer 2n+2 Wasserstoffatome. Super praktisch für Berechnungen!

Merktipp: Die Strukturformeln zeigen dir, wie die Atome wirklich verbunden sind, während die Halbstrukturformel (z.B. CH₃-CH₂-CH₃) eine verkürzte Schreibweise ist.

Eigenschaften der Alkane

Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe - das bedeutet, zwischen den Kohlenstoffatomen liegen nur Einfachbindungen vor. Dadurch entstehen ihre typischen Eigenschaften, die du für Klausuren draufhaben musst.

Schmelz- und Siedepunkte steigen mit der Kettenlänge an. Der Grund: Längere Moleküle haben stärkere London-Wechselwirkungen (schwache Anziehungskräfte zwischen unpolaren Molekülen). Deshalb ist Methan gasförmig, während Decan flüssig ist.

Die Flüchtigkeit verhält sich umgekehrt: Kurze Alkane verdunsten schnell und sind deshalb brandgefährlich. Benzin (enthält kurze Alkane) ist viel explosiver als Diesel (längere Alkane).

Faustregel: Ähnliches löst sich in Ähnlichem! Alkane lösen andere unpolare Stoffe, aber nicht Wasser.

Viskosität (Zähflüssigkeit) nimmt mit der Kettenlänge zu - längere Alkane fließen langsamer, weil ihre Moleküle stärker aneinander "kleben".