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Alkene – Einführung

Alkene sind Kohlenwasserstoffe, die mindestens eine Doppelbindung zwischen den $\ce{C}$-Atomen besitzen. Im Gegensatz zu den Alkanen sind Alkene ungesättigt und reaktionsfreudiger. Interessiert? Mehr über die Struktur, Eigenschaften und Verwendung der Alkene erfährst du im folgenden Text!

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Die Autor*innen
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André Otto
Alkene – Einführung
lernst du in der Oberstufe 5. Klasse - 6. Klasse

Alkene – Einführung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Alkene – Einführung kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne folgende Moleküle.

    Tipps

    Die Alkane kennst du bereits. Worin unterscheiden sich nun Alkane von Alkenen?

    Die Anzahl der Kohlenstoffatome erkennst du an der Vorsilbe des Namens.

    Lösung

    Die Alkane kennst du bereits. Sie bestehen aus Kohlenstoffatomen, die alle mit einer Einfachbindung verbunden sind. Wenn nun zwei Wasserstoffatome vom Molekül abgegeben werden, entsteht eine Doppelbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen, damit der Kohlenstoff weiterhin seine Vierbindigkeit behält. Das entstandene Molekül nennt sich dann Alken. Die Vorsilbe steht, wie auch bei den Alkanen, für die Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül.

    • Meth- 1
    • Eth- 2
    • Prop- 3
    • But- 4
    • Pent- 5
    • Hex- 6
    • Hept- 7
  • Formuliere die Reaktionsgleichung zur Entstehung von Ethen.

    Tipps

    Überlege dir, worin sich Ausgangstoff und Reaktionsprodukt unterscheiden.

    Lösung

    Unter bestimmten Reaktionsbedingungen sind Alkane in der Lage, Wasserstoff abzugeben. Aus dem Alkan bildet sich durch diese Abgabe ein Alken.

    Im konkreten Fall von Ethen bedeutet das also, dass aus dem Alkan Ethan das Alken Ethen entsteht sowie ein Molekül Wasserstoff.

    $CH_3-CH_3 \rightarrow CH_2=CH_2 + H_2$

  • Nenne die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Propen.

    Tipps

    Propen ist ein recht kleines Molekül.

    Propen ist ein unpolares Moleklül.

    Lösung

    Die Eigenschaften von Propen sind abhängig von seiner Struktur. Einige Eigenschaften kannst du dir daher auch herleiten. Propen ist mit drei Kohlenstoffatomen ein recht kleines Molekül. Die Siedepunkte von Molekülen steigen mit ihrer Größe. Daher ist Propen bei Raumtemperatur gasförmig. Auch die Löslichkeit kannst du durch die Struktur erklären. In der Chemie gilt der Satz: „Gleiches löst sich in Gleichem.“ Da Propen ein unpolares Molekül ist, löst es sich auch in unpolaren Lösungsmitteln, wie Benzin, und es löst sich kaum in polaren Lösungsmitteln, wie Wasser. Propen ist außerdem farblos und brennbar, wie die Alkane auch.

  • Formuliere die rationalen Schreibweisen folgender Moleküle.

    Tipps

    Sieh genau hin, an welcher Stelle im Molekül eine Doppelbindung auftaucht.

    In der rationalen Schreibweise werden die Wasserstoffatome direkt an das Kohlenstoffatom geschrieben $CH_X$.

    Lösung

    Du siehst hier die Moleküle Octen und Hexan. Gerade bei sehr langen Molekülen ist die Strukturformelschreibweise sehr aufwendig. Diese kannst du links auf den Bildern sehen. Die Summenformel hingegen ist oft nicht aussagekräftig genug, da dir wichtige Informationen fehlen, z. B. an welcher Stelle sich die Doppelbindung befindet. Eine Zwischenstufe ist die rationale Schreibweise. In ihr werden nur die Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen dargestellt und die einzelnen $CH_X$-Einheiten als Summenformelelement zusammengefasst.

  • Unterscheide zwischen Alkanen und Alkenen.

    Tipps

    Moleküle mit einer Doppelbindung können noch Wasserstoffatome aufnehmen, sie sind also noch nicht „satt“.

    Lösung

    Der entscheidende Unterschied zwischen Alkanen und Alkenen ist die Bindigkeit. Während Alkane nur Einfachbindungen besitzen, haben Alkene eine Doppelbindung. Damit können Alkenmoleküle noch Wasserstoff aufnehmen, sie sind also „ungesättigt“. Das kannst du dir gut merken, indem du an ein hungriges Molekül denkst, welches noch Wasserstoffatome aufnimmt, damit es „gesättigt“ ist. Der Name der Moleküle verändert sich auch. Alkane enden auf der Silbe -an und die Alkene auf der Silbe -en.

  • Benenne das Reaktionsprodukt aus Ethen und Brom.

    Tipps

    Sieh dir die Entstehung von Ethen einmal von rechts nach links an.

    Nicht nur Wasserstoff kann von Ethen aufgenommen werden, auch Brom. Der Vorgang ist gleich.

    Lösung

    Alkene sind aufgrund ihrer Doppelbindung ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen. Dabei können sich verschiedene Moleküle unter Öffnung dieser Doppelbindung an das Ethen anknüpfen. Wie das mit Wasserstoff funktioniert, siehst du im Video, wenn du dir die entgegengesetzte Reaktionsrichtung der Entstehung von Ethen ansiehst. Die Reaktion mit Brom verläuft analog. Beide Bromatome lagern sich an die Doppelbindung an, öffnen diese und gehen eine Einfachbindung mit je einem Kohlenstoffatom ein. Die entstandene Verbindung nennt sich dann Dibrommethan. Es ist ein Ethan, da es ja nur Einfachbindungen im Molekül hat, bei dem zwei Wasserstoffatome gegen Bromatome getauscht wurden.