Die Eigenschaften von Alkanen werden maßgeblich durch ihre Molekülstruktur bestimmt. Alkane Eigenschaften wie Siedetemperatur und Löslichkeit hängen direkt mit der Länge der Kohlenstoffkette zusammen. Alkane besitzen ausschließlich Einzelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Mit zunehmender Kettenlänge verstärken sich die Anziehungskräfte zwischen den Alkanmolekülen aufgrund der größeren Kontaktfläche.

Definition: Alkane sind Kohlenwasserstoffe mit Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen.

Die Siedetemperatur Alkane steigt mit der Anzahl der Kohlenstoffatome. Je länger die Kohlenstoffkette, desto stärker wirken die Van-der-Waals-Kräfte zwischen den Molekülen. Um diese Anziehungskräfte zu überwinden und den Stoff in den gasförmigen Zustand zu überführen, wird mehr Wärmeenergie benötigt.

Highlight: Je länger die Kohlenstoffkette eines Alkans, desto höher ist seine Siedetemperatur aufgrund stärkerer Van-der-Waals-Kräfte.

Die Löslichkeit Alkane hängt von der Ähnlichkeit der Teilchen in Bezug auf ihre Polarität ab. Alkane sind unpolare Moleküle und lösen sich daher schlecht in polaren Lösungsmitteln wie Wasser. Dies erklärt, warum sich Heptan, ein Alkan, nicht in Wasser löst.

Beispiel: Wasser und Heptan mischen sich nicht, da Wasser polar und Heptan unpolar ist.

Zwischen den unpolaren Alkanmolekülen wirken Van-der-Waals-Kräfte, während zwischen den polaren Wassermolekülen Wasserstoffbrückenbindungen bestehen. Da Wasserstoffbrückenbindungen stärker sind als Van-der-Waals-Kräfte, können sie nicht durch diese ersetzt werden, was die schlechte Löslichkeit von Alkanen in Wasser erklärt.

Vocabulary: Van-der-Waals-Kräfte sind schwache intermolekulare Anziehungskräfte zwischen unpolaren Molekülen.

Die Viskosität Alkane nimmt ebenfalls mit der Kettenlänge zu, da längere Moleküle stärkere Van-der-Waals-Kräfte aufweisen und sich dadurch weniger leicht gegeneinander verschieben lassen.