Eigenschaften von Alkanen

Grundlegende Merkmale:

• Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe (nur C-C Einfachbindungen)
• Sie bestehen ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff
• Kohlenstoffatome sind vierwertig (können 4 Einfachbindungen eingehen)
• Wasserstoffatome sind einwertig (können nur eine Einfachbindung eingehen)
• Die allgemeine Summenformel der Alkane lautet CnH2n+2

Physikalische Eigenschaften:

• Geruch: Gasförmige und feste Alkane sind geruchlos, flüssige haben benzinähnlichen Geruch
• Mit zunehmender Kettenlänge in der homologen Reihe der Alkane steigen:
  • Siedetemperatur
  • Schmelztemperatur
  • Viskosität (Zähflüssigkeit)
  • Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Molekülen

Wichtige Erkenntnis: Die ersten vier Alkane (Methan bis Butan) sind bei Raumtemperatur gasförmig, C5 bis C17 sind flüssig, ab C18 sind Alkane fest. Diese Unterschiede erklären die vielfältige Verwendung von Alkanen - von Erdgas über Benzin bis zu Wachs.

Löslichkeitsverhalten:

• Alkane sind unpolar und daher wasserunlöslich (hydrophob)
• Sie mischen sich untereinander gut
• Flüssige Alkane sind gute Lösungsmittel für Fette und Öle
• Alkane haben stets eine geringere Dichte als Wasser und schwimmen darauf

Chemische Eigenschaften:

• Verbrennung: Bei vollständiger Verbrennung entstehen CO2 und H2O
• Bei unvollständiger Verbrennung können giftige Stoffe wie CO und Ruß entstehen
• Alkane leiten keinen elektrischen Strom, da sie keine freien Ladungsträger besitzen

Merksatz: "Gleiches löst sich im Gleichen" erklärt, warum unpolare Alkane sich gut in unpolaren Lösungsmitteln wie Öl lösen, aber nicht im polaren Wasser. Diese Eigenschaft macht Alkane zu wichtigen Bestandteilen in Reinigungsmitteln und der Erdölindustrie.