Alkaner er et av de første temaene mange møter i organisk kjemi i Kjemi 1, men temaet er mer enn en liste med navn som metan, etan og propan. Alkaner viser hvordan karbon kan bygge stabile molekyler, hvordan struktur henger sammen med egenskaper, og hvordan kjemikere bruker systematiske navn for å beskrive molekyler presist. Når du forstår alkaner, får du også et bedre grunnlag for å lære alkener, alkoholer, karboksylsyrer, estere og polymerer senere.
I LK20 er det viktig å kunne bruke modeller, forklare sammenhenger og vurdere kjemiske reaksjoner i natur, teknologi og samfunn. Alkaner passer godt inn i dette fordi de både er konkrete stoffer i hverdagen og en inngang til faglig tenkning. Metan finnes i naturgass, propan og butan brukes i gassbeholdere, og lengre alkaner finnes i bensin, diesel, parafin og voks. Samtidig må vi kunne diskutere forbrenning, energi, klimagasser og miljøeffekter på en faglig måte.
Denne artikkelen er skrevet for elever på videregående som vil ha en ryddig, eksamensrelevant og LK20-nær forklaring. Målet er at du skal kunne bruke fagbegrepene riktig, lese strukturformler og forstå hvorfor alkaner oppfører seg slik de gjør.
Kort forklart
Alkaner er mettede hydrokarboner. De består bare av karbon og hydrogen, og de har bare enkeltbindinger mellom karbonatomene. For åpne, ikke-sykliske alkaner er den generelle formelen CnH2n+2. Dette betyr at metan er CH4, etan er C2H6, propan er C3H8 og butan er C4H10.
Alkaner er grunnleggende i organisk kjemi fordi de viser hvordan karbonkjeder bygges opp. Når du kan alkaner, blir det lettere å forstå alkener, alkoholer, karboksylsyrer, estere og polymerer.
Navn du må kunne
De ti første alkanene er metan, etan, propan, butan, pentan, heksan, heptan, oktan, nonan og dekan. Endelsen -an viser at stoffet er et alkan. Stammen viser hvor mange karbonatomer hovedkjeden har.
For rette kjeder er navnsettingen enkel. Fire karbonatomer gir butan, seks gir heksan og åtte gir oktan. For forgreinede alkaner må du finne lengste kjede og sidegrupper. En CH3-sidegruppe heter metyl.
Struktur
En molekylformel viser antall atomer, mens en strukturformel viser hvordan atomene er bundet sammen. Dette er viktig fordi samme molekylformel kan gi ulike strukturer. Butan og 2-metylpropan har begge C4H10, men de er ulike stoffer.
Hvert karbonatom danner vanligvis fire bindinger. I alkaner er alle karbon-karbon-bindingene enkeltbindinger. Rundt karbon med fire enkeltbindinger er geometrien omtrent tetraedrisk, med bindingsvinkler nær 109,5 grader.