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Alkane Reaktion

Beschäftigst du dich in Chemie gerade mit organischen Stoffen? Dann wirst du auch etwas zu alkanen Reaktionen lernen.

Welche Reaktionen gehen Alkane ein? Was passiert bei der Verbrennung von Alkanen?

simpleclub erklärt dir, was du zu alkanen Reaktionen wissen solltest.

Alkane Reaktionen einfach erklärt

Alkane Reaktionen Definition

Die üblichen Reaktionen die Alkane eingehen sind:

Verbrennungen
Reaktionen mit Halogenen

Verbrennungen Alkane

Eine Verbrennung kann unterteilt werden in

eine vollständige Verbrennung (genug Sauerstoff da)
eine unvollständige Verbrennung (nicht genug Sauerstoff da).

Vollständige Verbrennung Alkane

Bei einer vollständigen Verbrennung liegt genug Sauerstoff vor, um das Alkan aus n Kohlenstoffen vollständig in Wasser und Kohlenstoffdioxid aufzuteilen.

\text{C}_{\text{n}} \text{H}_{\text{2n+2}} + \text{(1,5n+0,5)} \, \text{O}_{\text{2}} \xrightarrow{} \text{(n+1)} \, \text{H}_{\text{2}} \text{O} + \text{n} \, \text{CO}_{\text{2}}

\text{C}_{\text{n}} \text{H}_{\text{2n+2}} + \text{(1,5n+0,5)} \, \text{O}_{\text{2}} \xrightarrow{} \text{(n+1)} \, \text{H}_{\text{2}} \text{O} + \text{n} \, \text{CO}_{\text{2}}

Unvollständige Verbrennung Alkane

Bei einer unnvollständige Verbrennung ist weniger Sauerstoff zur Verfügung, als bei einer vollständigen Verbrennung. Eine Beispielreaktion für Kohlenstoffmonoxid könnte wie folgt aussehen:

\text{C}_{\text{n}} \text{H}_{\text{2n+2}} + \text{1,5n} \, \text{O}_{\text{2}} \xrightarrow{} \text{2n} \, \text{H}_{\text{2}} \text{O} + \text{n} \, \text{CO}

\text{C}_{\text{n}} \text{H}_{\text{2n+2}} + \text{1,5n} \, \text{O}_{\text{2}} \xrightarrow{} \text{2n} \, \text{H}_{\text{2}} \text{O} + \text{n} \, \text{CO}

Reaktion Alkane mit Halogenen

Die Reaktion mit einem Halogen ist in drei Teile aufgeteilt:

eine Startreaktion, die zu Beginn der Reaktion stattfindet
eine Kettenreaktion, die sich so oft es geht wiederholt
eine Abbruchreaktion, die zum Ende passiert, wenn fast alle Edukte verbraucht sind

Beispiel Alkane

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Brom und Heptan

Startreaktion

Die Startreaktion ist die Spaltung von einem Brommolekül in zwei Atome mit einem ungepaarten Elektron (als Punkt dargestellt), die Atome werden auch Radikale genannt und sind sehr reaktiv.

Es wird dargestellt wie sich ein Bromgas Molekül in zwei Radikale aufspaltet.

Kettenreaktion

Bei der Kettenreaktion wird immer wieder ein neues Brom-Radikal in zwei Schritten gebildet.

In der ersten Reaktion wird dargestellt, dass das Bromradikal mit der Heptan Kette reagiert, dabei wird an der zweiten Stelle der Kette ein H Atom abgespalten, wodurch sich dort ein Radikal bildet und ein Bromwasserstoff Molekül entsteht
In der zweiten Reaktion reagiert das Kettenradikal mit einem Brom zwei Molekül, wodurch sich ein zwei Bromheptan und ein weiteres Bromradikal bilden

Abbruchreaktionen

Bei der Abbruchreaktion reagieren zwei Radikale miteinander, dabei kann unterschieden werden zwischen:

der Disproportionierung (ein Wasserstoffatom wird übertragen)
der Rekombination (zwei Ketten bilden eine Kette)
der Reaktion mit dem Initiator

Disproportionierung

Bei der Disproportionierung kann eine Doppelbindung auch an anderen Stellen des Hepten-Moleküls auftreten, da sich das Radikal auch an mehreren Stellen bilden kann.

Es wird ein Wasserstoffatom mit einem Elektron von einer auf die andere Kette übertragen.

Es wird gezeigt, dass bei der Reaktion von zwei Heptanradikalen ein Heptan und ein Hepten enstehen, da ein Wasserstoff von der einen auf die andere Kette übertragen wird

Rekombination

Bei der Rekombination gehen zwei Ketten-Radikale eine Bindung miteinander ein.

Reaktion mit dem Initiator

Es finden lediglich die Reaktion mit dem Brom-Radikal und dem Heptan-Radikal statt.

Es reagieren ein Bromradikal und ein Heptanradikal zu Bromheptan

Wichtiges Alkane

Bei der Reaktion ist zu beachten, dass:

sich überall ein Radikal bilden kann
verschiedene Abbruchreaktionen auftreten können
Radikale sich überwiegend an sekundären Kohlenstoffen bilden

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