Die Chemieseite

Aufbau der Alkane und homologe Reihe der Alkane

Alkane kommen in der freien Natur in Gemischen mit anderen Kohlenwasserstoffen in der Form von Erdöl und Erdgas vor. Innerhalb dieser fossilen Rohstoffe befinden sich nicht nur einfachbindige Kohlenwasserstoffe, sondern auch solche mit Mehrfachbindungen oder Ringbindungen und auch Kohlenwasserstoffe mit Fremdatomen. Um aus dem Erdöl reine Alkane zu gewinnen, müssen diese destilliert und die verschiedenen Stufen abgefangen werden. Solches geschieht in der Erdölraffinerie. Zusätzlich werden hier auch Crackprozesse eingesetzt, die langkettige Kohlenwasserstoffe aufbrechen. Da die Destillate jedoch häufig zur Energiegewinnung verbrannt, sind diese häufig noch immer Gemische: Erdgas besteht beispielsweise größtenteils aus den Alkanen Methan und Ethan. Super-Benzin besteht aus ungefähr achtatomigen Alkanen mit unterschiedlichsten Verzweigungen. Als Feuerzeuggas wird Butan eingesetzt. Schaut man in ein transparentes Feuerzeug, so findet man darin eine transparente Flüssigkeit. Die Alkane bilden transparente Gase und transparente Flüssigkeiten.
Feuerzeug mit Butan-Füllung

Bei einem Feuerzeug mit transparenter Außenhülle, kann zudem jederzeit überprüft werden, wieviel Gas noch enthalten ist. Das zum Auffüllen benötigte Butan kann in Tabakläden, Supermärkten oder an Tankstellen gekauft werden. Ein nachfüllbares Feuerzeug ist zwar ein klein wenig teurer, kann aber deutlich länger genutzt werden. Aufgrund seiner Langlebigkeit wird ein Feuerzeug auch gerne als Werbemittel eingesetzt. Eine ebenso farblose und leicht brennbare Flüssigkeit ist Leichtbenzin, das auch zur Verwendung in einem Feuerzeug benutzt wird. Eine komplexe Kombination von leichtentzündlichen Kohlenwasserstoffen wie Heptan, Hexan und Pentan kommen hier vor. Das Nachfüllen der Flüssigkeiten ist bei beiden Modellen ähnlich. Benzin wird auf die innenliegende Watte eines Feuerzeuges geträufelt und Gas über ein spezielles Ventil hineingepumpt.

Alkane sind Stoffe, die aus Kohlenstoff(C)- und Wasserstoff(H)-Atomen bestehen. Zwischen den einzelnen Atomen bestehen nur Einfachbindungen.

Bildlich kann man sich vorstellen, als ob Legosteinchen aneinander gesteckt werden. Für die Veranschaulichung der Anzahl der Wasserstoff(H)-Atome taugt dieses Modell jedoch nicht:


Bildliche Darstellung mit Legosteinchen
zur Zusammensetzung der Alkane

Die räumliche Darstellung ist gezackt:

Die allgemeine Summenformel der nicht-verzweigten Alkane lautet:

Strukturformeln der größeren Alkane

Größere Alkane haben die folgenden Strukturformeln. Aus Platzgründen in der oberen Tabelle sind diese hierhin ausgelagert. In den Strukturformeln, wie auch teilweise oben in der Tabelle, sind die Wasserstoffatome (H) und ihre Bindungen aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen worden. Ebenso ist es auch erlaubt, die Kohlenstoffatome auszusparen und das C nicht mehr zu schreiben, so dass nur noch die Zick-Zack-Kette übrig bleibt.