Alkene einfach erklärt – Definition, Chemie und Eigenschaften

Alkene sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit mindestens einer Doppelbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen. Es gibt auch Alkene mit zwei oder mehr Doppelbindungen. Die Doppelbindung ist die funktionelle Gruppe der Alkene. Die allgemeine Summenformel der Alkene lautet: . Die Alkene leiten sich von den Alkanen ab. Die Bildung von Alkenen erfolgt durch Eliminierung von Wasserstoff aus den Alkanen. Ein großtechnisches Verfahren zur Herstellung von Alkenen stellt das Cracken von Erdöl dar.

Die Namen der Alkene leiten sich von den Alkanen ab. Alle Alkene haben als letzte Silbe die Endung -en. Bei der Benennung der Alkene geht man in folgenden Schritten vor:

• An die erste Silbe der Alkane wird die Endung -en angehängt. Aus Ethan wird Ethen, aus Propan wird Propen etc.
• Die Position der Doppelbindung wird zwischen der ersten und der zweiten Silbe eingefügt: Die Nummerierung der Kohlenstoffatome erfolgt beginnend mit dem Kohlenstoffatom, das der Doppelbindung am nächsten ist. Es macht also einen Unterschied, ob beispielsweise But-1-en () oder But-2-en () vorliegt.
• Eventuell vorhandene Seitenketten und Alkylreste werden dem Namen angefügt.

In der folgenden Tabelle ist die homologe Reihe der Alkene in der Halbstrukturformel dargestellt. In dieser Liste sind beispielhaft die Alkene bis Oct-1-en aufgeführt. Die Verbindung Methen existiert nicht.

Die Struktur der Alkene ist trigonal-planar. Als Beispiel für den räumlichen Aufbau der Alkene ist in folgender Abbildung die Strukturformel von Ethen mit dem Bindungswinkel dargestellt:

Neben normalen Isomeren kann bei Alkenen auch eine cis-trans-Isomerie auftreten.

Alkene weisen keine Polarität auf. Alkene sind nur in unpolaren Lösungsmitteln löslich, nicht aber in polaren Lösungsmitteln, wie zum Beispiel Wasser. Je nach Kettenlänge nehmen Alkene unterschiedliche Aggregatzustände an. Die ersten vier in der Reihe der Alkene sind gasförmig, Alkene mit bis zu 15 Kohlenstoffatomen sind flüssig. Alle anderen Alkene sind fest. Die Kettenlänge hat ebenfalls einen Einfluss auf den Siedepunkt der Alkene. Die Siedetemperatur steigt mit zunehmender Kettenlänge an. Grund dafür ist, dass mit steigender Kettenlänge die zwischenmolekularen Kräfte zwischen den Alkenen, die sogenannten Van-der-Waals-Kräfte, stärker werden.

Typische Reaktionen für Alkene sind Additions- und Polymerisationsreaktionen. Bei der Addition an Alkene wird zwischen elektrophiler und radikalischer Addition unterschieden. Bei der Additionsreaktion wird die Doppelbindung der Alkene aufgebrochen und andere Atome oder Moleküle angelagert. Die Halogenierung von Alkenen, zum Beispiel eine Bromierung, ist ein Beispiel für eine elektrophile Addition. Die Bromierung von Alkenen ist gleichzeitig eine Nachweisreaktion für Alkene. Ein Beispiel für eine radikalische Addition ist die Hydrohalogenierung von Alkenen.

Wird Wasserstoff an Alkene addiert, entsteht das entsprechende Alkan.

Große Bedeutung für die Industrie hat die Polymerisation von Alkenen. Diese Reaktionen bilden die Grundlage zur Herstellung von Kunststoffen, zum Beispiel Polyethylen aus Ethen.

Nicht nur in der Kunststoffproduktion finden Alkene Verwendung. Sie sind auch Ausgangsstoffe für die Produktion von zum Beispiel Treibstoffen und Waschmittel. Ringförmige Alkene mit der Bezeichnung Cycloalkene, sind Bestandteil von Hormonen, Duft- und Geschmacksstoffen.