Besonders häufig kommt diese Bezeichnung für chemische Elemente im Periodensystem zum Einsatz, die in der gleichen Gruppe sind. Elemente über dem entsprechenden Element können als leichtere Homologen bezeichnet werden, Elemente darunter dagegen als höhere Homologen. Die Homologen Reihen der Kohlenwasserstoffe Es gibt viele verschiedene Homologe Reihen in der Chemie. Die bekannteste Homologe Reihe ist die Homologe Reihe der Alkane. Doch auch Alkene und Alkine besitzen eine Homologe Reihe. Alkane Alkane sind gesättigte, acyclische Kohlenwasserstoffe, die aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und Einfachbindungen aufweisen. Sie besitzen die allgemeine Summenformel CnH2n+2. Ab dem vierten Alkan kann das Grundgerüst aus verzweigten oder unverzweigten Kohlenstoffketten bestehen. Die unverzweigten Alkane bilden hierbei die homologe Reihe. Kohlenstoffanzahl Name Summenformel 1 Methan CH4 2 Ethan C2H6 3 Propan C3H8 4 n-Butan C4H10 5 n-Pentan C5H12 6 n-Hexan C6H14 7 n-Heptan C7H16 8 n-Octan C8H18 9 n-Nonan C9H20 10 n-Decan C10H22 11 n-Undecan C11H24 12 n-Dodecan C12H26 Die Alkane sind brennbar und sehr schwer in Wasser löslich.
Welche Bedeutung hat die homologe Reihe für die Eigenschaften der Stoffe? Die chemischen Eigenschaften der Homologen Reihe sind sehr ähnlich, die physikalischen Eigenschaften verändern sich allerdings leicht mit der Kettenlänge, zum Beispiel Schmelz- und Siedepunkte, Viskosität und Löslichkeit Wer entdeckte die Homologe Reihe? Der Begriff wurde 1843 von Charles Frédéric Gerhardt geprägt Für organische Carbonsäuren und Alkohole nachgewiesen wurde die Homologe Reihe allerdings von Jean Baptiste Dumas. Was bedeutet der Begriff Homolog? Homo = gleich Logos = sinnvoll zusammengefasst Der Begriff Homolog soll eine sinnvolle Zusammenfassung von etwas gleichartigem bezeichnen Wann wird beim Periodensystem von Homolog gesprochen? Besonders häufig kommt diese Bezeichnung für chemische Elemente im Periodensystem zum Einsatz, die in der gleichen Gruppe sind. Elemente über dem entsprechenden Element können als leichtere Homologen bezeichnet werden, Elemente darunter dagegen als höhere Homologen. Was ist die bekannteste Homologe Reihe?
Bekannte Beispiele sind die Homologen Reihen der: Alkane: C n H 2n +2 Alkene: C n H 2n Alkine: C n H 2n-2 Alkohole: C n H 2n+1 OH und Carbonsäuren: C n H 2n+1 COOH Bei einer homologen Reihe sind die Strukturmerkmale gleich. Die Moleküle haben also beispielsweise: das gleiche Kohlenstoffgerüst z. Einfachbindungen oder Doppelbindungen die gleiche funktionelle Gruppe, z. eine Carbonsäuregruppe (-COOH) oder eine Hydroxygruppe (-OH). Da die Struktur der Verbindungen innerhalb einer Reihe relativ ähnlich ist, haben sie auch ähnliche Eigenschaften. Hier gilt aber: Mit zunehmender Kettenlänge ändern sich auch die chemischen und vor allem die physikalischen Eigenschaften. Beispiele sind die Schmelz – und Siedetemperaturen, die Viskosität oder auch die Löslichkeit in bestimmten Lösungsmitteln. Homologe Reihe der Alkane im Video zur Stelle im Video springen (02:35) Alkane sind Kohlenwasserstoffe, die aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff aufgebaut sind. Sie sind nur über Einfachbindungen verknüpft.
In einem bestimmten Volumen befinden sich beim Wasser mehr Teilchen. Demzufolge ist die Dichte eines flüssigen Alkans geringer als die von Wasser, denn Dichte ist Masse pro Volumen. Welche Alkane sind flüssig? Homologe Reihe der Alkane Die ersten vier der Glieder der homologen Reihe der Alkane mit einer unverzweigten Kohlenstoffkette Methan, Ethan, Propan und Butan sind gasförmig, die nächsten Homologen sind flüssig und höhere Homologe fest. Für was werden flüssige Alkane verwendet? Es wird sowohl als Kältemittel in Kühlschränken und Klimaanlangen verwendet, als auch zum Schäumen von Polyurethan-Hartschäumen. Diese sind uns auch als Schaumgummi bekannt, die zum Beispiel zum Abdämmen der Kälte unter Dächern befestigt werden. Wann werden Alkane flüssig? Physikalische Eigenschaften Ab fünf Kohlenstoffatomen sind unverzweigte Alkane unter Normalbedingungen flüssig, ab siebzehn fest. Der Siedepunkt nimmt pro CH2-Gruppe um zwischen 20 und 30 °C zu. Ist Pentan in Wasser löslich? Der Flammpunkt von n-Pentan liegt bei −49 °C, die Zündtemperatur bei 309 °C.
Bei den Alkenen können im Allgemeinen elektrophile sowie radikalische Additionen auftreten. Ein Beispiel für die elektrophile Addition an die C=C-Doppelbindung ist die Bromierung von Ethen. Über einen schrittweisen, über Zwischenstufen ablaufenden Prozess entsteht Dibromethan. Diese Reaktion gilt gleichzeitig als Nachweis von Mehrfachbindungen. Sichtbares Merkmal dieser Reaktion ist die Entfärbung von Brom bzw. Bromwasser bei Normalbedingungen und ohne zusätzliche Energiezufuhr. Eine radikalische Addition ist zum Beispiel die Anlagerung von Bromwasserstoff an Propen bei Anwesenheit einer geringen Menge von Diacetylperoxid. Das Peroxid zerfällt zu einem freien Radikal und löst damit die folgende Kettenreaktion aus: Polymerisation Große Bedeutung in der chemischen Industrie hat die Polymerisation, ebenfalls eine spezielle Form der Additionsreaktion. Sie bildet die Grundlage für die Herstellung vieler Kunststoffe. Beispielsweise können sich Ethenmoleküle durch fortgesetzte Addition zu langen Molekülen vereinigen.
Bei Ethan sind es sechs und bei Ethen 4 und Ethin 2. Bei der Verbrennung von Ethan wird die meiste Energie freigesetz, sogenannte negative Enthalpie. Bei auszureichender Luftzufuhr verbrennen die Alkane, je doch findet man bei diesem Vorgang keine rußende Flamme vor. Ein Versuch leicht erklärt Vorab ist zusagen, das aufgrund der Feuergefährlichkeit vorsicht zu wahren ist. Man muss eine Aluminium-Rinne diagonal an etwas anbringen, oben gibt man einen in Benzin ( man sollte Reinigungsbenzin nehmen) getränkten Wattebausch an und anschließend gibt man eine brennende Kerze an das untere Ende der Rinne. Anhand dessen kann man beobachten, wie sich langsam die Dämpfe an die Kerze kommen und sie dadurch entzündet. Anschließend kann man beobachten, wie sich die Flamme des Wattebauschs langsam nach oben vorarbeitet. Fazit Abschließend ist zusagen, das man sämtliche Alkane anhand ihrer Summenformel festmachen kann. So zum Beispiel das n-Butan mit C4H10 und man kann diese Reihe immer weiter fortsetzen bis hin zum n-Dodecan mit C12H26.
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