Alkaner: kendetegn, navngivning og eksempler

Del 1 af 6

1. Funktionel gruppe: kun enkeltbindinger

Det, der kendetegner en alkan, er faktisk et fravær: der er hverken dobbeltbindinger, tripelbindinger eller fremmede atomer. Kulstofatomerne er kun bundet til hinanden og til brint, og altid med enkeltbindinger. Derfor kalder man alkaner mættede: hvert kulstofatom har bundet så mange brintatomer, som det overhovedet kan. Alkaner er på den måde selve grundstammen, som alle andre organiske stoffer kan ses som en variation af.

Sådan kan du skrive det: “En alkan har ingen funktionel gruppe. Der er kun enkeltbindinger mellem kulstofatomerne, og derfor kalder vi den mættet.”

Del 2 af 6

2. Navngivning: endelsen -an

Navnet på en alkan er bygget af to dele. Forstavelsen fortæller, hvor mange kulstofatomer der er: meth- for 1, eth- for 2, prop- for 3, but- for 4, pent- for 5, hex- for 6. Endelsen “-an” fortæller, at det er en alkan med kun enkeltbindinger. Sætter du delene sammen, får du for eksempel pent + an = pentan, altså en alkan med fem kulstofatomer. Er kæden forgrenet, tæller man den længste kulstofkæde og navngiver sidegrenene foran, men grundnavnet ender stadig på -an.

Sådan kan du skrive det: “Jeg kender en alkan på navnet: det ender altid på -an, og forstavelsen fortæller antallet af kulstofatomer.”

Del 3 af 6

3. Homolog række og formlen CnH2n+2

Alkanerne udgør en homolog række, hvor hvert medlem har præcis ét CH2-led mere end det forrige. Derfor passer de alle ind i den samme formel: CnH2n+2, hvor n er antallet af kulstofatomer. Har du for eksempel n = 3 (propan), giver formlen 3 kulstof og 2 gange 3 plus 2 lig 8 brint, altså C3H8. Formlen er et hurtigt tjek: kan et molekyle med kun C og H ikke skrives som CnH2n+2, er det ikke en alkan.

Sådan kan du skrive det: “Alle alkaner følger formlen CnH2n+2. Kender jeg antallet af kulstofatomer, kan jeg regne antallet af brintatomer.”

Del 4 af 6

4. Fysiske egenskaber: upolære og svage kræfter

Et alkanmolekyle er upolært. Det betyder, at der ikke sidder nogen plus- og minus-ende på molekylet, fordi kulstof og brint deler elektronerne næsten lige. De eneste tiltrækningskræfter mellem molekylerne er derfor svage kræfter, som kemikeren kalder London-kræfter. Det er grunden til, at små alkaner som methan er luftarter, mens større alkaner er væsker eller voks. Kogepunktet stiger, jo længere kæden er, fordi de store molekyler har flere steder at hænge sammen. Fordi de er upolære, blander alkaner sig heller ikke med vand, men flyder ovenpå.

Sådan kan du skrive det: “Alkaner er upolære, så de holder kun svagt sammen. Derfor har de små alkaner lave kogepunkter og blander sig ikke med vand.”

Del 5 af 6

5. Reaktioner: forbrænding og substitution

Alkaner er ret dovne stoffer, men to reaktioner er værd at kende. Den vigtigste er forbrænding: reagerer en alkan med ilt, dannes kuldioxid og vand, og der frigives meget energi. Det er derfor, vi bruger methan (naturgas) og benzin som brændstof. Den anden er substitution, hvor et brintatom byttes ud med for eksempel et kloratom, men det kræver lys eller varme for at gå i gang. Uden for de to reaktioner sker der sjældent noget, netop fordi der ikke er nogen funktionel gruppe at angribe.

Sådan kan du skrive det: “Den vigtigste reaktion for en alkan er forbrænding: alkan plus ilt giver kuldioxid, vand og energi.”

Del 6 af 6

6. Forekomst: naturgas, råolie og benzin

Alkaner er ikke kun noget fra lærebogen. Methan er hovedbestanddelen i naturgas, som mange bruger til at lave mad og varme boligen op. Propan og butan er de luftarter, der presses sammen til flydende gas i grillens gasflaske. De mellemstore alkaner som octan findes i benzin, og de allerstørste findes i olie, tjære og stearin. Alkaner udvindes fra råolie, hvor de skilles ad efter kædelængde på et raffinaderi.

Sådan kan du skrive det: “Alkaner er alt fra naturgassen i komfuret til benzinen i bilen. De kommer fra råolie og er vores vigtigste brændstoffer.”

Fælder

Det, der oftest koster point