Reaktionen der Alkane

Allgemeine Informationen

• Alkane: Gesättigte Kohlenwasserstoffe, die mit Sauerstoff reagieren können.
• Zwei Hauptreaktionen: vollständige Verbrennung und unvollständige Verbrennung.

Vollständige Verbrennung

• Reaktion: Alkane + Sauerstoff → Kohlendioxid + Wasser
• Beispiel: Methan (CH₄) + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
• Allgemeine Formel für vollständige Verbrennung:
  • CₙH₂ₙ₊₂ + (1,5 N + 0,5) O₂ → N CO₂ + (N + 1) H₂O
• Benötigte Sauerstoffmoleküle:
  • N + N + 1 / 2 Teilchen O₂ = 1,5 (N + 1) O₂

Unvollständige Verbrennung

• Kann mehrere Produkte erzeugen: Kohlenstoffmonoxid (CO), Ruß, etc.
• Beispiel: Propan (C₃H₈) + O₂ → CO + H₂O
  • Ausgleichung:
    • 2 C₃H₈ + 7 O₂ → 6 CO + 8 H₂O
• Gefahr von Kohlenstoffmonoxid: Giftig

Reaktion mit Halogenen (radikalische Substitution)

• Reaktion der Alkane mit Halogenen, um Halogenalkane zu bilden.
• Schritte der Kettenreaktion:
  1. Startreaktion: Brommolekül + Licht → 2 Bromradikale
  2. Kettenreaktion:
     • Bromradikal + Heptan → Heptanradikal + HBr
     • Heptanradikal + Brommolekül → Bromheptan + Bromradikal
  3. Abbruchreaktion: 2 Radikale reagieren zu einem stabilen Produkt (z.B. Brommolekül).
• Endprodukte: Bromheptan + Bromwasserstoff (HBr)

Nachweis von HBr

• HBr kann durch einen sauren pH-Wert nachgewiesen werden.

Zusätzliche Hinweise

• Bei unvollständiger Verbrennung von Heptan: Lösungen in den Kommentaren posten.
• Interessierte können das Video über Säure-Base-Paare anschauen.