Warum haben manche Stoffe einen höheren Siedepunkt als andere? Als echte Chemie-Liebhaber wollen wir die Antwort auf diese Frage genauer unter die Lupe nehmen. In der Anorganischen Chemie stoßen wir häufig auf verschiedene Stoffklassen und ihre Vergleichbarkeit in Bezug auf den Siedepunkt. Doch ist die Siedetemperatur wirklich vorhersagbar? In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf Alkane, Alkene und Alkine und versuchen, das Geheimnis hinter ihren Siedepunkten zu lüften.
Die Siedetemperatur von Alkanen, Alkenen und Alkinen
Alkane, Alkene und Alkine sind reine Kohlenwasserstoffverbindungen, die ausschließlich aus Wasserstoff- und Kohlenstoff-Atomen bestehen. Im Gegensatz zu anderen Stoffklassen müssen wir hier keine Wasserstoffbrückenbindungen berücksichtigen. Zwischen den Kohlenwasserstoffverbindungen gibt es keine Wasserstoffbrückenbindungen.
Im Schulunterricht lernen wir, dass es sich bei Alkanen, Alkenen und Alkinen um unpolare Moleküle handelt. Das bedeutet, dass zwischen den einzelnen Molekülen nur Van-der-Waals-Kräfte wirken, während Dipol-Dipol-Kräfte keine Rolle spielen.
Ein Blick auf die ersten drei Alkane – Methan, Ethan und Propan – zeigt bereits einen gewissen Zusammenhang. Je länger die Moleküle werden, desto höher steigt die Siedetemperatur. Das liegt daran, dass mit zunehmender Molekülgröße die Van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen den Molekülen stärker werden. Es wird also mehr Wärmeenergie benötigt, um die Moleküle voneinander zu trennen.
Es gibt jedoch noch viele weitere Faktoren, die den Siedepunkt beeinflussen. Eine Verzweigung der Kohlenstoffkette verringert beispielsweise den Siedepunkt, da die Moleküloberfläche verkleinert wird und somit die Van-der-Waals-Wechselwirkungen reduziert werden.
Beim Vergleich von Alkanen mit Alkenen und Alkinen fällt auf, dass Alkane generell einen höheren Siedepunkt haben als vergleichbare Alkene. Die mit Alkenen vergleichbaren Alkine haben oft einen höheren Siedepunkt als das entsprechende Alken. Dies liegt daran, dass Alkane mehr Wasserstoffatome besitzen und daraus folgend auch mehr van-der-Waals-Kräfte wirken.
Es gibt noch viele weitere Aspekte zu betrachten, aber diese werden eher im Studium behandelt. Im Schulunterricht erhalten wir jedoch bereits einen guten Einblick in die Zusammenhänge der Siedetemperaturen von Alkanen, Alkenen und Alkinen.
Testfragen/-aufgaben zum Siedepunkt von Alkanen, Alkenen und Alkinen
Damit du deine Kenntnisse überprüfen kannst, hier ein paar Testfragen zum Siedepunkt:
- Was ist der Siedepunkt?
- Wie ändert sich der Siedepunkt bei Alkanen mit steigender Kettenlänge?
- Warum ändert sich der Siedepunkt bei den Alkanen mit der Anzahl der Kohlenstoffatome?
- Wie unterscheiden sich die Siedepunkte von Alkanen, Alkenen und Alkinen?
- Welchen Einfluss hat die Verzweigung der Kohlenstoffkette auf den Siedepunkt?
- Was sind van-der-Waals-Kräfte und welche Rolle spielen sie beim Siedepunkt?
- Warum haben unterschiedlich strukturierte Alkane unterschiedliche Siedepunkte?
- Wie beeinflussen Doppel- und Dreifachbindungen den Siedepunkt bei Alkenen und Alkinen?
- Wodurch lassen sich Unterschiede im Siedepunkt von Isomeren erklären?
- Wie hängt die Polarität von Molekülen mit ihrem Siedepunkt zusammen?
Nun bist du bestens vorbereitet, um in der Welt der Alkane, Alkene und Alkine mitreden zu können. Viel Spaß beim Experimentieren!
