Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________Datum _ _ ._ _._ _

Alkane: Grundstoffe vieler organischer Verbindungen

Alle Verbindungen der Stoffklasse Kohlenwasserstoffe bestehen nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Aufgrund der Vierbindigkeit des Kohlenstoffs und der Eigenschaft, sich unbegrenzt mit sich selbst verbinden zu k�nnen - von allen Elementen besitzt nur Kohlenstoff diese Eigenschaft - gibt es zus�tzlich in Kombination mit den Elementen Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor und den Halogenen sowie einigen Metallen unendlich viele Verbindungen, von den bis zum Jahre 2000 ca. 16 Millionen wenigstens dem Namen nach bekannt waren. Allein die Kohlenwasserstoffe bilden mehrere tausend Verbindungen.

Alkane (Paraffine, ges�ttigte KW, Grenzkohlenwasserstoffe) bilden unverzweigte Ketten aus C-Atomen, verzweigte Ketten oder ringf�rmige Molek�le (Cycloalkane). Allein ihre Vielfalt bedingt eine Systematik der Benennung, die �berall auf der Welt einheitlich und verst�ndlich ist: die sog. Nomenklatur der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).

Die anderen Benennungen der Alkane geben einen Hinweis auf ihre chemischen Eigenschaften: �Grenzkohlenwasserstoffe," weil die Grenze der S�ttigung mit Wasserstoff erreicht ist; Paraffine (parum affinum = geringe Verwandtschaft) deutet auf eine geringe Reaktionsbereitschaft hin

Die gasf�rmigen Alkane C1 bis C4 reagieren in Gemischen mit Luft/Sauerstoff unterschiedlicher Zusammensetzung durchaus explosiv, z.B. Erdgas = Methangas. Von C6 - C8 (Benzin und seinen verwandten Verbindungen) ist bekannt, dass sie mehr oder weniger leichtentz�ndlich sind und explosiv mit Luft/Sauerstoff reagieren k�nnen. Kerzenwachs (C14 - C16) ist in fl�ssiger Form brennbar. Wie kommt es dann, dass sie durch S�uren wie Salz-, Schwefel- oder Salpeters�ure nicht angegriffen werden? Warum reagieren sie nicht mit starken Laugen wie Natron- oder Kalilauge?

Name	Strukturformel	Summenformel
Methan		CH₄
Ethan		C₂H₆
Propan		C₃H₈
Butan
Pentan
Hexan
Heptan
Octan
Nonan
Decan

Warum reagieren sie nicht mit reaktiven Stoffen wie Chlor oder Brom? Was ist n�tig, dass sie mit Luftsauerstoff reagieren (Verbrennungsreaktion)? Was genau sind die Umst�nde, die Reaktionen erm�glichen?

Arbeitsauftr�ge:

1. Erg�nze die leeren Felder in der Tabelle mit den fehlenden Struktur- und Summenformeln!
2. Wie lautet die allgemeine Formel der Alkane?
3. Wie werden die um ein H-Atom verminderten Reste der KW benannt? Bilde die homologe Reihe vom ersten bis zum 10. Glied der Reihe!
4. Wie benennt man Alkane der gleichen Summenformel, aber verschiedener Strukturformel?

L�sungen:

Arbeitsauftr�ge:

1. Erg�nze die leeren Felder in der Tabelle mit den fehlenden Struktur- und Summenformeln!

Name	Strukturformel	Summenformel
Methan		CH₄
Ethan		C₂H₆
Propan		C₃H₈
Butan		C₄H₁₀
Pentan		C₅H₁₂
Hexan		C₆H₁₄
Heptan		C₇H₁₆
Octan		C₈H₁₈
Nonan		C₉H₂₀
Decan		C₁₀H₂₂

2.. Wie lautet die allgemeine Formel der Alkane? Sie lautet C_n H_2n+2
3. Wie werden die um ein H-Atom verminderten Reste der KW benannt? Bilde die homologe Reihe vom ersten bis zum 10. Glied der Reihe!

Die um 1 H-Atom verminderten Reste werden allgemein Alky-Reste genannt. Konkret handelt es sich dabei um den

Methyl-Rest   CH₃-
Ethyl-Rest     C₂H₅-
Propyl-Rest   C₃H₇-
Butyl-Rest    C₄H₉-
Pentyl-Rest   C₅H₁₁-
Hexyl-Rest   C₆H₁₃-
Heptyl-Rest C₇H₁₅-
Octyl-Rest    C₈H₁₇-
Nonyl-Rest   C₉H₁₉-
Decyl-Rest   C₁₀H₂₁-
4. Wie benennt man Alkane der gleichen Summenformel, aber verschiedener Strukturformel? Sie werden als Isomere bezeichnet.

siehe dazu auch: �bung zur Isomerie, Nomenklatur von Alkanen und Isomerie

update: 10.02.21 zur�ck zur Hauptseite