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Alkene – Einführung 09:49 min

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Textversion des Videos

Transkript Alkene – Einführung

Guten Tag! Herzlich willkommen zu diesem Video! Es heißt "Alkene - Einführung". Sicher könnt ihr euch noch an die Alkane erinnern und an einen ihrer Vertreter, das Ethan. Ethan besteht aus 2 Kohlenstoffatomen, die mit einer Bindung verbunden sind. An jedem der Kohlenstoffatome befinden sich noch 3 Wasserstoffatome jeweils mit einer Bindung verknüpft. Ethan ist ein Vertreter der Alkane, es ist ein Alkan. Alkane sind chemisch ziemlich träge, sie sind jedoch zu gewissen Reaktionen befähigt. Unter bestimmten Bedingungen bilden sie ein Reaktionsprodukt, das ich rechts einmal aufzeichnen möchte. Die beiden Kohlenstoffatome sind weiterhin mit einer chemischen Bindung verknüpft und an jedem der Kohlenstoffatome befinden sich nun statt 3, jeweils 2 Wasserstoffatome. Was ist geschehen? Vom Ethanmolekül wurden 2 Wasserstoffatome abgespalten und sind in Form von molekularen Wasserstoff H2 entwichen. Das Reaktionsprodukt ist noch nicht fertig gezeichnet, denn wir wissen ja, dass Kohlenstoff, das in der 4. Hauptgruppe steht, 4 chemische Bindungen ausbildet, also muss zwischen den beiden Kohlenstoffatomen noch eine 2. chemische Bindung existieren. Ich zeichne sie rot ein. Das Reaktionsprodukt ist ein Alken, sein Name lautet Ethen. Was ist nun der wichtigste Unterschied zwischen den Alkanen und den Alkenen. Jedes Molekül eines Alkans besitzt nur Einfachbindungen. Ein Alken hingegen besitzt immer eine Doppelbindung. Alkane werden auch als gesättigte Verbindungen bezeichnet, Alkene nennt man ungesättigte Verbindungen. Wir wollen nun einige Alkene mit ihrer chemischen Formel aufschreiben. Beginnen wir mit dem Methen. Es hat ein Kohlenstoffatom - holla - wo sollen wir dann die Doppelbindung eintragen? Nein, das geht nicht. Methen gibt es nicht. Ethen haben wir bereits aufgezeichnet, wir werden es noch einmal tun. Das nächste Alken heißt Propen. Propen besteht aus 3 Kohlenstoffatomen, die durch Bindungen miteinander verknüpft sind. Am 1. Kohlenstoffatom befinden sich 2 Wasserstoffatome, am 2. Kohlenstoffatom nur noch 1 Wasserstoffatom und das 3. Kohlenstoffatom besitzt, wie im Propanmolekül, 3 Wasserstoffatome mit denen es verknüpft ist. Nun noch die 2. Bindung zwischen den beiden 1. Kohlenstoffatomen eintragen und wir sind fertig. Buten. Buten besteht aus 4 Kohlenstoffatomen, die eine Kette bilden. Am 1. Kohlenstoffatom befinden sich 2 Wasserstoffatome, am 2. Kohlenstoffatom 1 Wasserstoffatom, am 3. Kohlenstoffatom sind 2 Wasserstoffatome und am 4. Kohlenstoffatom sitzen 3 Wasserstoffatome. Nur noch die 2. Bindung zwischen dem 1. und dem 2. Kohlenstoffatom eingezeichnet und das Butenmolekül ist gezeichnet. Schaut nun, wie ich das Pentenmolekül zeichne. Das Hexenmolekül besteht aus 6 Kohlenstoffatomen, schaut bitte, wie ich es zeichne. Die nächsten Alkene heißen Hepten, Octen, Nonen und Decen. Zeichnungen der Moleküle werde ich hier nicht darstellen, ihr könnt sie ja einmal üben. Wir stellen fest: Methen hätte, wenn es es geben würde, 1 Kohlenstoffatom, Ethen besitzt 2 Kohlenstoffatome, Propen besitze 3 Kohlenstoffatome, Buten verfügt über 4 Kohlenstoffatome, Penten hat 5 Kohlenstoffatome, Hexen hat 6 Kohlenstoffatome, Hepten hat 7 Kohlenstoffatome, Octen verfügt über 8 Kohlenstoffatome und schließlich Nonen hat 9 Kohlenstoffatome und Decen 10 Kohlenstoffatome. Es ist mitunter, vor allem bei langen Ketten sehr ermüdend, die ausführlichen Formeln darzustellen. Daher benutzt man mitunter die sogenannte "Rationale Schreibweise": CH2=CH2 ist Ethen, CH2=CH-CH3 ist Propen, CH2=CH-CH2-CH3 ist Buten, CH2=CH-CH2-CH2-CH3 ist Penten, CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH3 ist Hexen, CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 ist Hepten. Die noch längeren könnt ihr selber vielleicht üben, dafür gibt es dann noch einfachere Schreibweisen.   Physikalische Eigenschaften der Alkene Die 1. Vertreter der Alkene, die Gase, sind alle farblos mit einem spezifischen Geruch. Die Siedetemperaturen der Alkene steigen mit zunehmender Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül an. Alkene mit 1-4 Kohlenstoffatomen sind bei Raumtemperaturen gasförmig, Alkene mit 5-19 Kohlenstoffatomen sind bei Raumtemperaturen flüssig. Ab etwa 20 Kohlenstoffatomen sind Alkene fest. Löslichkeit der Alkene Es ist so, dass Alkene in polaren Lösungsmitteln schwer löslich sind und in unpolaren oder wenig polaren Lösungsmitteln relativ gut gelöst werden können. Alkene sind nur sehr wenig in Wasser löslich, dafür aber sehr gut in dem unpolaren Lösungsmittel Benzin. Ganz kurz zu den chemischen Eigenschaften der Alkene: Alkene sind genau wie Alkane brennbar. Was die Reaktionsfähigkeit von Alkenen und Alkanen betrifft, so ist festzustellen, dass Alkene prinzipiell reaktionsfähiger als Alkane sind. Ausführlicher zur Reaktionsfähigkeit von Alkenen im Video "Alkene-Reaktionen". Ich danke für euer aller Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.

17 Kommentare
  1. Sehr hilfreiches Video,danke! Durch das langsame Sprechen konnte man den Schritten viel besser folgen.

    Von Pennyf2800, vor etwa 3 Jahren
  2. sehr gut erklärt aber vl ein bisschen zu langsam gesprochen

    Von Rotgolfbob, vor mehr als 3 Jahren
  3. Jeder ist ein Depp. Und jeder auf mindestens einem Gebiet.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 4 Jahren
  4. Herrlich verständlich erklärt! Extra für solche Deppen wie mich :D. Vielen Dank!

    Von O O Lisa Oo, vor etwa 4 Jahren
  5. Das ist schön.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor fast 5 Jahren
  1. Ich möchte mich herzlich bedanken für die ausführlich und verständliche Antwort, das hat mir sehr weitergeholfen :). Ich hatte es dringend gebraucht da ich bald geprüft werde und ich nicht wusste was damit gemeint war, nun weiß ich es, vielen dank :)

    Von Saramaggi, vor fast 5 Jahren
  2. Warum so dringend? Die Struktur von Alkenen wird bis in alle Ewigkeit im gesamten Universum die gleiche bleiben!
    Eigentlich ist bei den Alkenen die Frage nicht korrekt formuliert. Besser:
    Die STRUKTUR von ALKENMOLEKÜLEN
    Unter STRUKTUR versteht man die UMFASSENDE BESCHREIBUNG der GESTALT EINES MOLEKÜLS. Und da alle Moleküle einer Verbindung vollkommen identisch sind, hat man damit auch die Struktur ALLER MOLEKÜLE erfasst.
    Die Struktur kann man mit UNTERSCHIEDLICHER AUSFÜHRLICHKEIT dokumentieren.
    1. Konstitution: Sie gibt an, welche Atome miteinander verbunden sind. C - Atome haben jeweils vier Bindungen, H - Atome jeweils eine Bindung. Bei n - Alkanen bilden die C - Atome eine Kette. Bei unverzweigten Alkenen gibt es eine Doppelbindung zwischen zwei C - Atomen.
    2. cis - trans - Isomerie: Wenn an den beiden C - Atomen der Doppelbindung, also bei C = C, zwei Substituenten ungleich H sitzen (Methyl, Ethyl, Propyl, usw.), dann spricht man von "cis" (zusammen) und "trans" (auseinander). In systematischer Benennung sagt man auch Z- und E-. Es ergeben sich verschiedene Verbindungen mit verschiedenen Eigenschaften. Das kommt daher, weil um die Doppelbindung keine Drehung möglich ist.
    3. Geometrie: Hier sind die BINDUNGSLÄNGEN, die BINDUNGSWINKEL und die DIEDERWINKEL von Bedeutung.
    BINDUNGSLÄNGEN: C-C etwa 154 pm, C=C etwa 134 pm, C-H etwa 110 pm
    BINDUNGSWINKEL: C-C-C etwa 110°, C=C-C etwa 120°, C-C-H etwa 110°
    DIEDERWINKEL: Geben an, ob mehrere verbundene Atome in einer Ebene liegen oder nicht.
    Zwei Beispiele:
    cis R-C=C-R: 0°
    trans R-C=C-R: 180°
    4. Konformation
    Um die C-C - Einfachbindung ist eine Drehung relativ einfach möglich. Die verschiedenen Anordnungen der Substituenten zueinander bezeichnet man als Konformationen. Für deren Beschreibung werden u. a. die Begriffe ekliptisch, gestaffelt und gauche verwendet.
    Punkt 1. sollte man UNBEDINGT kennen, 2. erst in der Oberstufe in der Schule.
    Punkt 4. braucht man VIELLEICHT im Leistungskurs Chemie. Punkt 3. vielleicht auch.
    Vorzugsweise benötigt man 2., 3. und 4. erst beim Chemiestudium.
    Alles Gute und viel Erfolg

    Von André Otto, vor fast 5 Jahren
  3. Kann mir jemand bitte dringend sagen was mit der Struktur von Alkenen gemeint ist? Meint man damit nur das eine Doppelbindung exestieren muss, oder muss man noch andefe dinge bei der Struktur von Alkenen wissen?

    Von Saramaggi, vor fast 5 Jahren
  4. Das sind wichtige Grundbegriffe. Bitte die entsprechenden Videos anschauen.
    unpolar - Gase: Edelgase, H2, O2, N2
    kaum polar - Alkane
    polar: Wasser H2O, Ammoniak NH3

    Bei polaren Molekülen sind die Valenzelektronen (Außenelektronen) unregelmäßig verteilt. Im Wassermolekül zieht das Sauerstoffatom die Valenzelektronen stärker an als die Wasserstoffatomen (siehe auch "Elektronegativität"). Es gibt einen negativen Teil (Elektronenüberschuss) und einen positiven Teil (Elektronenmangel). Das Molekül hat ein "Dipolmoment". Das hat wichtige Auswirkungen auf die Eigenschaften: Wasser löst Salze, Benzin (Alkane) nicht.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 5 Jahren
  5. was heißt denn jetzt polar und unpolar? Hat das etwas mit der Dichte zutun?? Trotzdem super Video!!^^

    Von Yunmi220, vor mehr als 5 Jahren
  6. Unter welchen Bedingungen werden denn Alkane zu Alkene?

    Von Sabinelemanczyk, vor etwa 6 Jahren
  7. Vielen Dank für die netten Kommentare!
    Für jedes Niveau braucht es ein eigenes Video. Das ist mittlere Schwierigkeit einfach und klar dargestellt. Im Zweifel besser einfacher als zu kompliziert. Nach dem vielen bodenlosen Unsinn den ich im Zusammenhang mit dem Unterrichtsfach Chemie gesehen und gehört habe, scheint mir der vorgezeichnete Weg der einzige gangbare zu sein, um die Grundlagen dieser faszinierenden Wissenschaft zu vermitteln.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 7 Jahren
  8. Ich liebe deine Schrift . Ich finde es toll das du alles so übersichtlich machst !!
    Danke :D

    Von Güzide, vor etwa 7 Jahren
  9. es ist toll erklärt und super dargestellt, nur sprichst du so überdeutlich und langsam dass ich mir etwas dumm vorkomme ;)

    Von Lizzy16, vor mehr als 7 Jahren
  10. Danke! Wirklich super!!

    Von Hannah Petrat, vor mehr als 7 Jahren
  11. Andre warum warst du nicht mein Chemie Lehrer all die Jahre?? =D

    Von Yunus P, vor mehr als 7 Jahren
  12. Super... einfach super erklärt :) (holla :D)

    Von Beko, vor etwa 8 Jahren
Mehr Kommentare

Alkene – Einführung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Alkene – Einführung kannst du es wiederholen und üben.

  • Benenne folgende Moleküle.

    Tipps

    Die Alkane kennst du bereits. Worin unterscheiden sich nun Alkane von Alkenen?

    Die Anzahl der Kohlenstoffatome erkennst du an der Vorsilbe des Namens.

    Lösung

    Die Alkane kennst du bereits. Sie bestehen aus Kohlenstoffatomen, die alle mit einer Einfachbindung verbunden sind. Wenn nun zwei Wasserstoffatome vom Molekül abgegeben werden, entsteht eine Doppelbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen, damit der Kohlenstoff weiterhin seine Vierbindigkeit behält. Das entstandene Molekül nennt sich dann Alken. Die Vorsilbe steht, wie auch bei den Alkanen, für die Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül.

    • Meth- 1
    • Eth- 2
    • Prop- 3
    • But- 4
    • Pent- 5
    • Hex- 6
    • Hept- 7
  • Unterscheide zwischen Alkanen und Alkenen.

    Tipps

    Moleküle mit einer Doppelbindung können noch Wasserstoffatome aufnehmen, sie sind also noch nicht „satt“.

    Lösung

    Der entscheidende Unterschied zwischen Alkanen und Alkenen ist die Bindigkeit. Während Alkane nur Einfachbindungen besitzen, haben Alkene eine Doppelbindung. Damit können Alkenmoleküle noch Wasserstoff aufnehmen, sie sind also „ungesättigt“. Das kannst du dir gut merken, indem du an ein hungriges Molekül denkst, welches noch Wasserstoffatome aufnimmt, damit es „gesättigt“ ist. Der Name der Moleküle verändert sich auch. Alkane enden auf der Silbe -an und die Alkene auf der Silbe -en.

  • Formuliere die Reaktionsgleichung zur Entstehung von Ethen.

    Tipps

    Überlege dir, worin sich Ausgangstoff und Reaktionsprodukt unterscheiden.

    Lösung

    Unter bestimmten Reaktionsbedingungen sind Alkane in der Lage, Wasserstoff abzugeben. Aus dem Alkan bildet sich durch diese Abgabe ein Alken.

    Im konkreten Fall von Ethen bedeutet das also, dass aus dem Alkan Ethan das Alken Ethen entsteht sowie ein Molekül Wasserstoff.

    $CH_3-CH_3 \rightarrow CH_2=CH_2 + H_2$

  • Benenne das Reaktionsprodukt aus Ethen und Brom.

    Tipps

    Sieh dir die Entstehung von Ethen einmal von rechts nach links an.

    Nicht nur Wasserstoff kann von Ethen aufgenommen werden, auch Brom. Der Vorgang ist gleich.

    Lösung

    Alkene sind aufgrund ihrer Doppelbindung ungesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen. Dabei können sich verschiedene Moleküle unter Öffnung dieser Doppelbindung an das Ethen anknüpfen. Wie das mit Wasserstoff funktioniert, siehst du im Video, wenn du dir die entgegengesetzte Reaktionsrichtung der Entstehung von Ethen ansiehst. Die Reaktion mit Brom verläuft analog. Beide Bromatome lagern sich an die Doppelbindung an, öffnen diese und gehen eine Einfachbindung mit je einem Kohlenstoffatom ein. Die entstandene Verbindung nennt sich dann Dibromethan. Es ist ein Ethan, da es ja nur Einfachbindungen im Molekül hat, bei dem zwei Wasserstoffatome gegen Bromatome getauscht wurden.

  • Nenne die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Propen.

    Tipps

    Propen ist ein recht kleines Molekül.

    Propen ist ein unpolares Moleklül.

    Lösung

    Die Eigenschaften von Propen sind abhängig von seiner Struktur. Einige Eigenschaften kannst du dir daher auch herleiten. Propen ist mit drei Kohlenstoffatomen ein recht kleines Molekül. Die Siedepunkte von Molekülen steigen mit ihrer Größe. Daher ist Propen bei Raumtemperatur gasförmig. Auch die Löslichkeit kannst du durch die Struktur erklären. In der Chemie gilt der Satz: „Gleiches löst sich in Gleichem.“ Da Propen ein unpolares Molekül ist, löst es sich auch in unpolaren Lösungsmitteln, wie Benzin, und es löst sich kaum in polaren Lösungsmitteln, wie Wasser. Propen ist außerdem farblos und brennbar, wie die Alkane auch.

  • Formuliere die rationalen Schreibweisen folgender Moleküle.

    Tipps

    Sieh genau hin, an welcher Stelle im Molekül eine Doppelbindung auftaucht.

    In der rationalen Schreibweise werden die Wasserstoffatome direkt an das Kohlenstoffatom geschrieben $CH_X$.

    Lösung

    Du siehst hier die Moleküle Octen und Hexan. Gerade bei sehr langen Molekülen ist die Strukturformelschreibweise sehr aufwendig. Diese kannst du links auf den Bildern sehen. Die Summenformel hingegen ist oft nicht aussagekräftig genug, da dir wichtige Informationen fehlen, z.B. an welcher Stelle sich die Doppelbindung befindet. Eine Zwischenstufe ist die rationale Schreibweise. In ihr werden nur die Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen dargestellt und die einzelnen $CH_X$-Einheiten als Summenformelelement zusammengefasst.