Zwischenmolekulare Kräfte und Kohlenwasserstoffchemie sind zentral für das Verständnis organischer...
Alkane und Alkene: Eigenschaften und Reaktionen





Zwischenmolekulare Kräfte und Alkane
Van-der-Waals-Kräfte entstehen durch kurzzeitige Dipole, wenn Moleküle zufällig zusammenstoßen. Diese schwachen Kräfte hängen von der Anzahl verschiebbarer Elektronen und der Moleküloberfläche ab - je größer das Molekül, desto stärker die Kräfte.
Bei Alkanen und Alkenen erkennst du klare Muster: Bis 4 C-Atome sind sie gasförmig, 5-20 C-Atome flüssig. Da sie unpolar sind, lösen sie sich nicht in polarem Wasser. Die Viskosität steigt mit der Kettenlänge - längere Moleküle fließen zäher.
Strukturisomere haben dieselbe Summenformel, aber unterschiedliche räumliche Anordnung. Das erklärt, warum Moleküle mit gleicher Atomanzahl völlig verschiedene Eigenschaften haben können.
💡 Merkregel: Je größer die Moleküloberfläche, desto höher die Wahrscheinlichkeit für Zusammenstöße und damit stärkere Van-der-Waals-Kräfte!

Oxidation und Nomenklatur
Vollständige Oxidation von Kohlenwasserstoffen läuft nach einem festen Schema ab: Alkan + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid + Wasser. Bei der Berechnung hilft dir die Regel, dass 1 Mol Gas 22,4 L entspricht.
Die Nomenklatur folgt klaren Regeln: Zuerst findest du die längste C-Kette (Stammname), dann nummerierst du so, dass wichtige Gruppen niedrige Zahlen bekommen. Bei Alkenen startet die Nummerierung dort, wo die Doppelbindung am nächsten ist.
Seitenketten ordnest du alphabetisch an - "Ethyl" kommt vor "Methyl". So wird aus einer komplexen Struktur systematisch "2-Ethyl-4-methylhexan" oder "4-Methyl-2-penten".
💡 Tipp: Zeichne immer zuerst die längste Kette auf und nummeriere dann - so vermeidest du Fehler bei der Benennung!

Halogenierung von Alkanen
Radikalische Substitution (SR) läuft in drei Phasen ab: Start, Kettenreaktion und Abbruch. Lichtenergie spaltet Cl₂ homolytisch in zwei Chlorradikale - der Startschuss für die Reaktion.
In der Kettenreaktion entreißt ein Chlorradikal einem Alkan ein H-Atom, wodurch ein Alkylradikal entsteht. Dieses reagiert sofort mit Cl₂ und bildet das gewünschte Chloralkan plus ein neues Chlorradikal.
Die Reaktion stoppt (Abbruch), wenn zwei Radikale aufeinandertreffen. Nachweis gelingt durch die Beilsteinprobe für Halogenwasserstoffe oder AgNO₃-Lösung für Halogenidionen.
💡 Wichtig: Die Kettenreaktion läuft selbstständig weiter, bis alle Radikale "aufgebraucht" sind - deshalb sind diese Reaktionen oft sehr effizient!

Halogenierung von Alkenen
Elektrophiler Angriff (AE) unterscheidet sich grundlegend von der Substitution bei Alkanen. Das Halogen spaltet sich heterolytisch - ein Teil wird positiv, der andere negativ geladen.
Zuerst bildet sich ein π-Komplex zwischen Alken und Halogen, dann erfolgt der Angriff auf die Doppelbindung. Es entsteht kurzzeitig ein Halonium-Ion, das sofort vom Halogenidion von der Rückseite angegriffen wird.
Das Ergebnis ist eine Addition - beide Halogenatome werden an benachbarte C-Atome angelagert. Die Doppelbindung verschwindet dabei vollständig und wird durch zwei neue C-Halogen-Bindungen ersetzt.
💡 Unterschied merken: Alkane = Substitution (Austausch), Alkene = Addition (Anlagerung) - die Doppelbindung macht den Unterschied!
Wir dachten schon, du fragst nie...
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