Alkene einfach erklärt – Definition, Chemie und Eigenschaften

Alkene sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen. Sie sind wichtige Ausgangsstoffe für die chemische Industrie, Lebensmittelzusatzstoffe und Treibstoffe. Erfahre mehr über ihre Eigenschaften, Reaktionen und Verwendung im folgenden Text!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Alkene

Das Quiz zum Thema: Alkene

Was sind Alkene?

Frage 1 von 5

Was ist die funktionelle Gruppe der Alkene?

Frage 2 von 5

Warum sind Alkene reaktiver als Alkane?

Frage 3 von 5

Wie entstehen Alkene?

Frage 4 von 5

Wo kommen Alkene vor?

Frage 5 von 5

Alkene im Überblick

  • Alkene sind Kohlenwasserstoffe, die mindestens eine Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen besitzen. Alkene sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe.

  • Ein anderer Name für Alkene lautet Olefine.

  • Alkene leiten sich von den Alkanen ab und bilden wie diese eine homologe Reihe.

  • Alkene sind reaktiver als Alkane. Sie sind Ausgangsstoffe für die chemische Industrie, werden als Lebensmittelzusatzstoff eingesetzt und finden als Treib- und Brennstoffe Anwendung.

Alkene – Erklärung

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: \mathrm{C_nH_{2n}}. 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.

Alkene – Nomenklatur

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 (\mathrm{H_2C=CH-CH_2-CH_3}) oder But-2-en (\mathrm{H_3C-CH=CH-CH_3}) 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.

Name des Alkens Formel
Ethen \mathrm{CH_2=CH_2}
Propen \mathrm{CH_2=CH-CH_3}
But-1-en \mathrm{CH_2=CH-CH_2-CH_3}
Pent-1-en \mathrm{CH_2=CH-CH_2-CH_2-CH_3}
Hex-1-en \mathrm{CH_2=CH-[CH_2]_2-CH_2-CH_3}
Hept-1-en \mathrm{CH_2=CH-[CH_2]_3-CH_2-CH_3}
Oct-1-en \mathrm{CH_2=CH-[CH_2]_4-CH_2-CH_3}

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:

Räumliche Struktur von Ethen

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

Alkene – Steckbrief

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.

Alkene – Reaktionen

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.

Alkene – Verwendung

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.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Alkene

Alkene sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit mindestens einer Doppelbindung.

Alkene entstehen durch Dehydrierung von Alkanen.

Alkene sind die Ausgangsstoffe zur Herstellung von Kunststoffen, Treibstoffen, Waschmitteln etc.

Alkene sind die Ausgangsstoffe zur Herstellung von Kunststoffen, Treibstoffen, Waschmitteln etc.

Die verschiedenen Alkene entstehen durch das Hinzufügen einer Methylgruppe. Sie können durch eine allgemeine Summenformel beschrieben werden.

Alkene sind unpolare Moleküle.

Alkene besitzen als funktionelle Gruppe mindestens eine Doppelbindung. Die Doppelbindung verleiht den Alkenen eine höhere Reaktivität im Vergleich zu Alkanen.

Alkene sind Bestandteil von Erdöl und Erdgas. Außerdem sind sie Bestandteil einiger Hormone.

Nein, Alkene sind nicht wasserlöslich.

Alkene bilden eine homologe Reihe, die sich von den Alkanen ableitet.

Alkene sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer oder mehreren Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen.

Alkene besitzen eine oder mehrere Doppelbindungen.

Alkene sind unpolar und bilden eine homologe Reihe. Der Siedepunkt steigt mit zunehmender Kettenlänge.

Zwischen den Alkenen wirken die Van-der-Waals Kräfte.

Bei der Verbrennung von Alkenen entsteht Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Nein, Alkene sind reaktiver als Alkane.

Die Benennung der Alkene orientiert sich an den Namen der Alkane: An die erste Silbe des Alkannamens wird die Endung -en angehängt. Die Position der Doppelbindung und eventuell vorhandener Seitenketten wird durch Zahlen gekennzeichnet.

Aliphatische oder zyklische Kohlenwasserstoffe mit mindestens einer Doppelbindung sind Alkene.

Die Doppelbindung ist die funktionelle Gruppe bei Alkenen.

Ethen ist das einfachste Alken.

Die Doppelbindung ist bei Alkenen zwischen zwei Kohlenstoffatomen lokalisiert. Die Position innerhalb eines Alkens kann variieren.

Aufgrund der Doppelbindung sind Alkene reaktiver als Alkane.

Ja, Alkene sind lipophil.

Alkene sind unpolar und bilden eine homologe Reihe. Der Siedepunkt steigt mit zunehmender Kettenlänge.

Alkene gehen Additions- und Polymerisationsreaktionen ein.

Alkene sind ungesättigt, weil sie eine oder mehrere Doppelbindungen besitzen.

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