Alkane sind die einfachsten Kohlenwasserstoffketten. Dies sind organische Moleküle, die nur aus Wasserstoff und Kohlenstoffatomen in einer baumförmigen Struktur bestehen (acyclisch oder nicht ringförmig). Diese sind allgemein als Paraffine und Wachse bekannt. Hier ist eine Liste der ersten 10 Alkane.
Methan | CH4 |
Ethan | C2H6 |
Propan | C3H8 |
Butan | C4H10 |
Pentan | C5H12 |
Hexan | C6H14 |
Heptan | C7H16 |
Oktan | C8H18 |
nonan | C9H20 |
decane | C10H22 |
Jeder Alkanname setzt sich aus einem Präfix (erster Teil) und einem Suffix (Ende) zusammen. Das -an-Suffix kennzeichnet das Molekül als Alkan, während das Präfix das Kohlenstoffgerüst kennzeichnet. Das Kohlenstoffgerüst gibt an, wie viele Kohlenstoffe miteinander verbunden sind. Jedes Kohlenstoffatom ist an 4 chemischen Bindungen beteiligt. Jeder Wasserstoff ist an einen Kohlenstoff gebunden.
Die ersten vier Namen stammen von den Namen Methanol, Ether, Propionsäure und Buttersäure. Alkane mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen werden mit Präfixen benannt, die die Anzahl der Kohlenstoffatome angeben. Also bedeutet Pent 5, Hex 6, Hept 7 und so weiter.
Die einfachen verzweigten Alkane haben Präfixe an ihren Namen, um sie von den linearen Alkanen zu unterscheiden. Zum Beispiel sind Isopentan, Neopentan und n-Pentan Namen von verzweigten Formen des Alkanpentans. Die Namensregeln sind etwas kompliziert:
Alkane mit mehr als drei Kohlenstoffatomen bilden Strukturisomere. Alkane mit niedrigerem Molekulargewicht neigen dazu, Gase und Flüssigkeiten zu sein, während größere Alkane bei Raumtemperatur fest sind. Alkane neigen dazu, gute Kraftstoffe herzustellen. Sie sind keine sehr reaktiven Moleküle und haben keine biologische Aktivität. Sie leiten keinen Strom und sind in elektrischen Feldern nicht nennenswert polarisiert. Alkane bilden keine Wasserstoffbrücken und sind daher nicht in Wasser oder anderen polaren Lösungsmitteln löslich. Wenn sie zu Wasser gegeben werden, neigen sie dazu, die Entropie des Gemisches zu verringern oder sein Niveau oder seine Ordnung zu erhöhen. Natürliche Alkanquellen sind Erdgas und Erdöl.