Organische Chemie – Kohlenwasserstoffe

1. Kohlenwasserstoffe

Kohlenwasserstoffe sind Verbindungen die ausschließlich aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen. Es gibt sehr viele Möglichkeiten wie sich diese zwei Elemente miteinander verbinden können. Daher existieren sehr viele verschiedene Kohlenwasserstoffe. Sie unterscheiden sich mehr oder weniger in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften. Teilweise sind sie sich sehr ähnlich und teilweise unterscheiden sie sich auch sehr stark voneinander. Viele dieser Eigenschaften sind aus den molekularen Strukturen der verschiedenen Kohlenwasserstoffe abzuleiten. Alle Kohlenwasserstoffe haben jedoch folgende Eigenschaften gemeinsam: Sie sind alle unpolar und brennbar
Zu ihnen zählen Alkane, Alkene, Alkine und cyclische Kohlenwasserstoffe.

Metha, der einfachste KohlenwasserstoffEthan, ein gesättigter Kohlenwasserstoff
MethanEthan


Für eine interaktive 3D-Ansicht verschiedener Moleküle folgen Sie bitte diesem Link: 3D molecules

1.1 Alkane

Alkane stellen die einfachste Gruppe der Kohlenwasserstoffe dar, da sie nur aus Atomen mit Einfachbindungen bestehen. (Alle C-Atome sind sp3-Hybridisiert.) Solche Verbindungen nennt man auch “gesättigt” weil keine weiteren Wasserstoffatome an das Molekül addiert werden können.

Alkane werden in n-Alkane und iso-Alkane unterteilt, wobei n-Alkane die “normalen” Alkane sind. Sie sind linear gebaut sind und haben keine Verzweigungen. iso-Alkane haben Verzweigungen und sind somit Isomere der n-Alkane. Sie werden daher iso-Alkane genannt.

Für beide gilt diese allgemeine Summenformel:

CnH(2n+2)


Vorkommen und Verwendung der Alkane

  • Brennstoff bzw. Energieträger: Bildet den Hauptanwendungsbereich
    • Gase
      • Erdgas, Biogas (haupts. Methan)
      • Gaskartuschen (Propan, Butan)
    • Flüssig
      • Bestandteil von Petroleum, Benzin, Diesel
    • Fest
      • Paraffin (künstliches Kerzenwachs)
  • Lösungsmittel und Extraktionsmittel in der chemischen Industrie (Kettenlänge ab 4 bis 16 C-Atomen)
  • Schmieröle (Kettenlänge ab 16 C-Atomen)
  • Asphalt (Kettenlänge ab 35 C-Atomen)

picric acid