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Kohlenwasserstoffe

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Steckbrief

Kohlenwasserstoffe sind Verbindungen, die einzig aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Die vielfältigen Verbindungen können Kohlenstoffketten oder -ringe bilden. Sie lassen sich in gesättigte, ungesättigte und aromatische Kohlenwasserstoffe unterteilen.

Gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten ausschließlich C–C-Einfachbindungen. Zu ihnen gehören die kettenförmigen Alkane und die ringförmigen Cycloalkane.

Zu den ungesättigten Kohlenwasserstoffen zählen die kettenförmigen Alkene und Alkine sowie die ringförmigen Cycloalkene und Cycloalkine. Alkene enthalten mindestens eine C–C-Doppelbindung; die Stoffklasse der Alkine ist über ihre C–C-Dreifachbindung definiert.

Ebenfalls zu den Kohlenwasserstoffen zählen die aromatischen Arene. Arene sind Kohlenwasserstoffe, die alle Kriterien der Aromatizität erfüllen: es sind ebene, zyklische Verbindungen, mit (4n+2) delokalisierten Elektronen.

Halogenkohlenwasserstoffe sind Kohlenwasserstoffe, bei denen mindestens ein H-Atom durch ein Halogen ersetzt wurde. Da sie neben C- und H-Atomen ein Halogen beinhalten, gehören sie strenggenommen nicht zu den reinen Kohlenwasserstoffen.

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Kohlenwasserstoffe

Einteilung der Kohlenwasserstoffe.

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    Gesättigte Kohlenwasserstoffe

    Gesättigte Kohlenwasserstoffe sind Verbindungen, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und keine Mehrfachbindungen aufweisen. Zu den gesättigten Kohlenwasserstoffen gehören die kettenförmigen Alkane und die ringförmigen Cycloalkane.

    Alkane (CnH2n+2)

    Die allgemeine Summenformel der Alkane lautet CnH2n+2 (Beispiele sind CH4, C2H6, C3H8, C16H34 usw. für n = 1, 2, 3, und 16). Alkane weisen ausschließlich Einfachbindungen auf. Alle C-Atome sind daher sp3-hybridisiert.

    Das Kohlenstoffgerüst der Alkane kann unverzweigt oder verzweigt sein. Die unverzweigten Alkane (n-Alkane) sind nach der Anzahl ihrer Kohlenstoffatome in der homologen Reihe der Alkane aufgelistet (siehe Tabelle). Die Namen der Alkane setzten sich aus dem jeweiligen Stammnamen (siehe hier) und der Endung -an zusammen.

    Verzweigte Alkane werden auch als -Alkane (-Alkane) bezeichnet. Je mehr C-Atome ein Alkan enthält, umso mehr Möglichkeiten der Verknüpfungen zwischen den C-Atomen gibt es. Verbindungen, die die gleiche Summenformel aufweisen, deren Atome aber unterschiedlich miteinander verknüpft sind, nennt man . Das unverzweigte Butan (CH) hat ein Konstitutionsisomer – oder mit anderen Worten: Es gibt zwei Konstitutionsisomere mit der Summenformel CH. Die unverzweigte Verbindung wird auch als -Butan bezeichnet, das verzweigte Konstitutionsisomer als -Butan (nach der systematischen IUPAC-Nomenklatur heißt es 2-Methylpropan). Mit steigender Anzahl an C-Atomen steigt auch die Anzahl an Konstitutionsisomeren rapide an (siehe ).

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      zuletzt bearbeitet: 06.12.2022
      Fachlicher Beirat: Dr. rer. nat. Gisela Boeck, 16.07.2022
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