3. Molekulare Unterschiede bei Kohlenwasserstoffen

Hier siehst du die molekulare Struktur der Teilchen von organischen Ausgangsstoffen, die für die Produktion weiterer Stoffe oder als Brennstoff verwendet werden. Auch die Summenformel kannst du hier nachlesen:

Hinweis: Für den Hauptschulbildungsgang ist nur die Summenformel verbindlich!

Moleküldarstellung auf Papier

Weil die Moleküle nicht nur dreidimensional betrachtet werden können, sondern auch gezeichnet werden müssen, zeichnet man die leicht seitlich nach vorne und hinten abstehenden Bindungen in einer Ebene. Das kannst du in der Abbildung erkennen. Dadurch erhält man die sogenannte Strukturformel.

Du hast gesehen, dass ein Kohlenstoffatom Bindungen zu vier einzelnen Wasserstoffatomen bilden kann. Zwischen je zwei Atomen gibt es dann eine Einfachbindung (eine Atombindung).
Bei Methan gibt es also vier Einfachbindungen. 

Das Molekül Ethan, das aus zwei Kohlenstoffatomen und sechs Wasserstoffatomen aufgebaut ist, besitzt insgesamt sieben Einfachbindungen.

Wenn du dir Ethen anschaust, siehst du, dass dieses Molekül nur vier Wasserstoffatome besitzt. Die beiden Kohlenstoff-Atome besitzen also anders als beim Ethan nicht die maximale Anzahl von sechs Wasserstoffatomen. Ethen bildet dafür eine zweite Bindung zwischen den beiden Kohlenstoff-Atomen aus. Es gibt in diesem Molekül also vier Einfachbindungen zu den Wasserstoffatomen und zwischen den Kohlenstoffatomen eine Doppelbindung (zwei Atombindungen).

Es gibt bei den Kohlenwasserstoffen häufig Moleküle, in denen neben Einfachbindungen zum Wasserstoff auch Doppel- oder sogar Dreifachbindungen (drei Atombindungen), wie beispielsweise bei Ethin, zwischen benachbarten Kohlenstoff-Atomen auftreten. Diese Bindungen werden zusammengefasst auch Mehrfachbindungen genannt.

Du siehst, dass es bei den organischen Molekülen eine große Vielfalt gibt, obwohl diese nur aus wenigen unterschiedlichen Atomen aufgebaut sind. Die unterschiedliche Zusammensetzung führt zu unterschiedlichen Eigenschaften. Beispielsweise gibt es Moleküle, die schwerer sind, und welche, die leichter sind. Außerdem trennen sich größere Kohlenwasserstoff-Moleküle im Gegensatz zu kleinen Molekülen beim Erhitzen nicht so leicht. Deshalb ist Ethan bei Raumtemperatur ein Gas. Das in Benzin enthaltene Oktan, ein Kohlenwasserstoff mit acht Kohlenstoff-Atomen, ist indes eine Flüssigkeit. Kohlenwasserstoffe mit 17 und mehr Kohlenstoff-Atomen sind bei Raumtemperatur sogar fest und können deshalb z. B. zur Herstellung von Kerzenwachs verwendet werden.