Alkane

Alkane sind eine Gruppe von Kohlenwasserstoffen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und nur Einfachbindungen aufweisen. Sie sind gesättigt und acyclisch, das heißt, sie weisen keine Kohlenstoffringe auf. Die allgemeine Summenformel für Alkane lautet C_nH_(2n+2), wobei n eine natürliche Zahl ist.

Das einfachste Alkan ist Methan CH₄, gefolgt von Ethan C₂H₆, Propan C₃H₆ und so fort.

Die unverzweigten Alkane werden als n-Alkane bezeichnet und bilden eine homologe Reihe. Die verzweigten Alkane dagegen werden als Isoalkane bezeichnet.

Alkane sind in der Regel farblose, geruchlose und ungiftige Gase (Methan bis Butan bei 20 ºC ) oder Flüssigkeiten (ab Pentan bei 20 ºC ). Sie sind in vielen organischen Lösungsmitteln löslich, in Wasser jedoch vollkommen unlöslich.

Alkane haben eine niedrige Reaktivität und sind chemisch stabil. Sie reagieren weder mit Säuren noch mit Basen. Die Reaktionen, zu denen Alkane fähig sind (vor allem Oxidation und Halogenierung) laufen nur unter hohen Temperaturen und Drücken ab.

Alkane können durch verschiedene Methoden synthetisiert werden, die bekanntesten sind die Hydrierung von Alkenen und Alkinen, die Dehydrierung von Alkoholen und die Hydrogenierung von Kohlenstoffmonoxid.

Meistens ist eine Synthese aber gar nicht notwendig, denn Alkane können leicht aus Erdgas oder Raffineriegas gewonnen werden. Allerdings ist bei höheren Alkanen eine Trennung recht aufwendig, da die Siedepunkte recht nahe beieinander liegen.

Alkane werden vielfältig eingesetzt, u.a. als Brennstoffe, Schmiermittel, Lösungsmittel und als Rohstoffe für die Herstellung anderer organischer Verbindungen. Aus Methan kann man beispielsweise wichtige Lösemittel wie Chloroform CHCl₃ oder Tetrachlorkohlenstoff CCl₄ herstellen.