Homologe Reihe der Alkene

Guten Tag und herzlich willkommen. Dieses Video heißt: "Homologe Reihe der Alkene". Ich möchte in diesem Video, 2 Fragen beantworten. Was ist eine homologe Reihe und durch welche allgemeine Formel können Alkene dargestellt werden? Ich möchte zunächst die ersten Alkene in rationaler Darstellungsweise präsentieren. Ich werde dabei auf die Einfachbindungen verzichten. CH2=CH2, Ethen. CH2=CHCH3, Propen. CH2=CHCH2CH3, Buten. CH2=CHCH2CH2CH3, Penten. CH2=CHCH2CH2CH2CH3, Hexen. Durch welches Strukturfragment unterscheiden sich die beiden erstgenannten Alkene? Offensichtlich durch ein Kohlenstoffatom und durch zwei Wasserstoffatome. In der Summe also durch CH2. Beim zweiten und dritten Alken sieht man es noch besser. Es fehlt beim zweiten die Gruppe CH2, die bei ich beim dritten Alken rot umrandet habe. Genauso verhält es sich, wenn ich das dritte und das vierte Alken betrachte. Ich umrande wieder die Gruppe CH2 im vierten Alken, über die das dritte Alken nicht verfügt. Und genauso sieht das aus, wenn ich das vierte mit dem fünften Alken vergleiche. Der Unterschied bleibt CH2. Die Gruppe CH2 wird als Methylengruppe bezeichnet. Wir stellen fest, 2 aufeinander folgende Alkene weisen in ihren Molekülen die Differenz CH2 auf. Chemische Verbindungen, die sich in der Struktur ihrer Moleküle um die Methylengruppe CH2 unterscheiden, bilden eine homologe Reihe. Nun wollen wir noch die Frage nach der allgemeinen Formel für die Alkene klären. Ich schreibe C, verbunden mit 2 Wasserstoffatomen, und verbunden mit einem weiteren Kohlenstoffatom. An dem befindet sich ein Wasserstoffatom. Es geht weiter zum dritten Kohlenstoffatom, welches mit 2 Wasserstoffatomen verbunden ist. Die vierte Bindung geht weiter und bildet die übrige Kette. In der Mitte habe ich eine bestimmte Anzahl von Methylengruppen - CH2-. Hier dargestellt durch das Kohlenstoffatom, die beiden Bindungsärmchen links und rechts und jeweils ein Wasserstoffatom oben und unten. Das Alkenmolekül wird abgeschlossen durch eine Methylgruppe - CH3. Das Kohlenstoffatom hat ein Bindugsärmchen zur Kette und ist mit 3 Wasserstoffatomen verbunden. Ich nehme nun an, dass ich eine Kohlenstoffkette bestehend aus n Kohlenstoffatomen habe. Nun muss ich nur noch die Anzahl der Wasserstoffatome durch n ausdrücken. Die meisten der Kohlenstoffatome des Alkenmoleküls sind mit 2 Wasserstoffatomen verbunden. Das erste, das dritte und die übrigen Kohlenstoffatome, die ich dazwischen eingezeichnet habe. Ausnahmen sind lediglich das zweite Kohlenstoffatom, mit einem Wasserstoffatom, und das letzte Kohlenstoffatom mit 3 gebundenen Wasserstoffatomen. Man kann sich jedoch gedanklich vorstellen, dass das eine der 3 Wasserstoffatome des letzten Kohlenstoffatoms zum zweiten Kohlenstoffatom wandert. Wenn wir diesen gedanklichen Schritt vollzogen haben, stellen wir fest, dass sich nun an jedem der Kohlenstoffatome der Alkenkette jeweils 2 Wasserstoffatome befinden. Das bedeutet allerdings, dass die Anzahl der Wasserstoffatome doppelt so groß, wie die Anzahl der Kohlenstoffatome im Alkenmolekül ist. Wenn wir n Kohlenstoffatome haben, so müssen an ihnen im Ganzen 2×n Wasserstoffatome gebunden sein. Die allgemeine Formel für ein Alkenmolekül lautet demzufolge CnH2×n. Wir wollen nun die allgemeine Formel, die eine Summenformel ist, benutzen, um die Summenformeln der ersten Alkene herzuleiten. In der ersten Spalte schreibe ich n, die Anzahl der Kohlenstoffatome, auf. In der zweiten Spalte wird die Formel CnH2×n konkretisiert und in der dritten Spalte trage ich den Namen der Verbindung ein. Für n=2 erhalte ich als Summenformel: C2H4. Der Name des Alkens lautet Ethen. n=3. Für die Summenformel erhalten wir C3H6. Der Name des Alkens lautet Propen. n=4. Die Summenformel des Alkens lautet C4H8. Sein Name lautet Buten. n=5. Die Summenformel dieses Alkens ist C5H10. Das Alken heißt Penten. n=6. Die Summenformel lautet C6H12. Der Name des Alkens ist Hexen. Die allgemeine Formel lautet - wir müssen nur von links abschreiben - CnH2×n. Das ist ein Alken. Wir haben somit die allgemeine Formel für die Alkene hergeleitet. CnH2×n ist ein Alken. "-en" bedeutet, dass es eine Doppelbindung besitzt. Ich bedanke mich für Eure Aufmerksamkeit. Alles Gute, auf Wiedersehen.