Kohlen­wasserstoffe

Kohlenwasserstoffe sind Verbindungen, die ausschließlich aus Kohlenstoff ($C$) und Wasserstoff ($H$) bestehen. Sie sind die Grundlage der organischen Chemie und spielen eine zentrale Rolle in biologischen Prozessen und der Industrie. Ihre Strukturen können linear, verzweigt oder ringförmig sein. Beim MedAT sind grundlegende Kenntnisse über Kohlenwasserstoffe unerlässlich, da sie die Basis vieler biologischer Moleküle bilden.

Gesättigte und ungesättigte Kohlen­wasserstoffe

Kohlenwasserstoffe werden in gesättigte und ungesättigte Verbindungen unterteilt.

• Gesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten nur Einfachbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Diese werden als Alkane bezeichnet und folgen der allgemeinen Formel $\text{C}n\text{H}{2n+2}$.
• Ungesättigte Kohlenwasserstoffe besitzen mindestens eine Doppel- oder Dreifachbindung. Alkene haben eine Doppelbindung (Formel $\text{C}n\text{H}{2n}$​) und Alkine eine Dreifachbindung (Formel $\text{C}n\text{H}{2n-2}$).

Aliphatische und aromatische Kohlen­wasserstoffe

Zu den aliphatischen Kohlenwasserstoffen gehören die Alkane, Alkene und Alkine, die entweder kettenförmig (d. h. linear) oder verzweigt sind. Aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzen, besitzen einen speziellen Ringsystemaufbau mit konjugierten Doppelbindungen, die nach der Hückel-Regel stabil sind. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe bestehen aus mehreren miteinander verbundenen aromatischen Ringen und sind oft in der Umwelt oder Industrie von Bedeutung.

Siede­temperaturen von Kohlen­wasserstoffen

Die Siedetemperaturen von Kohlenwasserstoffen hängen stark von der Kettenlänge und der Verzweigung ab. Mit steigender Anzahl von Kohlenstoffatomen nimmt die Siedetemperatur zu, da die intermolekularen Van-der-Waals-Kräfte stärker werden. Kurzkettige Alkane sind gasförmig, während langkettige Alkane flüssig oder fest sind.

MedAT-Beispielfrage

Welche Aussage beschreibt die Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe in Bezug auf ihre Siedetemperaturen korrekt?

A) Langkettige Alkane haben höhere Siedetemperaturen als kurzkettige Alkane aufgrund stärkerer Van-der-Waals-Kräfte.
B) Kurzkettige Alkane sind grundsätzlich flüssig bei Raumtemperatur.
C) Aromatische Kohlenwasserstoffe haben niedrigere Siedetemperaturen als aliphatische aufgrund ihrer konjugierten Doppelbindungen.
D) Die Verzweigung eines Kohlenwasserstoffs führt immer zu höheren Siedetemperaturen im Vergleich zu unverzweigten Isomeren.
E) Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe sind typischerweise gasförmig bei Raumtemperatur.

Die Antwort findest du im Video.

Unser Chemie-Insider-Tipp für deinen MedAT

Insider-Tipp von Max (MasterClass-Tutor)

Für den MedAT ist es notwendig, dass man die homologe Reihe der Alkane, der Alkene und der Alkine beherrscht. Außerdem sollte man die Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe kennen und wissen, wie sich diese Eigenschaften mit der Kettenlänge, der Anzahl der Verzweigungen und dem Vorhandensein von Mehrfachbindungen ändern. Darüber hinaus müssen häufig die Strukturformeln verschiedener…