Alkane, Alkene, Alkine: Tabelle, Übungen mit Lösungen und Eigenschaften

Alkane, Alkene und Alkine unterscheiden sich hauptsächlich in ihren Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffe mit ausschließlich Einfachbindungen, während Alkene und Alkine ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit Mehrfachbindungen sind. Bei Alkenen gibt es eine Doppelbindung, bei Alkinen eine Dreifachbindung zwischen den C-Atomen. Diese strukturellen Unterschiede beeinflussen direkt ihre chemischen Eigenschaften und Reaktivität.

Die Stabilität nimmt von Alkanen über Alkene zu Alkinen ab. Der Grund liegt in der elektronischen Struktur: Bei Alkenen befinden sich 4 Elektronen auf engem Raum, was zu einer gegenseitigen Abstoßung führt und die Stabilität verringert. Bei Alkinen ist dieser Effekt noch stärker, da hier sogar 6 Elektronen auf engem Raum konzentriert sind. Die daraus resultierende stärkere Abstoßung macht Alkine weniger stabil als Alkene, während Alkane mit ihren Einfachbindungen am stabilsten sind.

Die hohe Reaktivität der Alkine hängt mit ihrer elektronischen Struktur zusammen. Bei Alkinen befinden sich 6 Elektronen auf sehr engem Raum in der Dreifachbindung, was sie besonders reaktionsfreudig macht. Im Vergleich dazu ist die homologe Reihe der Alkene mit 4 Elektronen in der Doppelbindung weniger reaktiv, aber immer noch reaktionsfreudiger als Alkane. Alkane benötigen für Reaktionen oft zusätzliche Bedingungen wie Katalysatoren oder UV-Licht, während Alkine ohne solche Zusatzbedingungen reagieren können.

Man würde Alkene vor allem dann verwenden, wenn man eine mittlere Reaktivität benötigt – sie sind reaktiver als Alkane, aber kontrollierbarer als Alkine. In der chemischen Industrie werden sie häufig für Polymerisationsübungen genutzt, um Kunststoffe herzustellen. Die Doppelbindung der Alkene kann unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden, was sie zu idealen Ausgangsstoffen für viele Synthesen macht. Anders als bei den sehr reaktiven Alkinen lassen sich Reaktionen mit Alkenen oft besser steuern.