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Tutorial MenueDie Stoffklasse der aliphatischen KohlenwasserstoffeLerneinheit 13 von 14

Eigenschaften der Alkine

Alkine: Physikalische Eigenschaften

Die niederen Alkine haben einen etwas höheren Siedepunkt als die entsprechenden Alkene. Isomere innerständiger Alkine haben einen Siedepunkt der höher liegt als der endständiger Alkine. Bei Raumtemperatur sind Ethin, Propin und But-1-in Gase, ab But-2-in sind die mittleren Alkine Flüssigkeiten. Alkine polymerisieren leicht, bisweilen in heftigen Reaktionen, weshalb sie mit Vorsicht zu behandeln sind. Ethin explodiert unter Druck, ist jedoch in Stahlflaschen, die ein poröses Füllmaterial (Bimsstein, Kieselgur) und in Aceton gelöstes Ethin enthalten, im Handel. Der hohe s-Charakter der sp-Hybridorbitale der Kohlenstoffatome führt zu einem Dipolmoment, wenn es sich nicht um ein symmetrisches Molekül handelt.

Tab.1
Eigenschaften
FormelNameSmp [°C]Sdp [°C]
C2H2 Ethinunter Druck: -81,5 Tsub: -84,0
C3H4 Propin-102,7-23,2
C4H6 But-1-in-122,58,1
C4H6 But-2-in-32,327,0
C5H8 Pent-1-in-90,039,3
C5H8 Pent-2-in-101,055,5
C6H10 Hex-1-in-132,071,0
C6H10 Hex-2-in-88,084,0
C6H10 Hex-3-in-105,081,0

Die sp-Hybridisierung der C-Atome in den Alkinen hat Konsequenzen für die physikalischen Eigenschaften und die Reaktivität. Eine C-C-Dreifachbindung ist zwar kürzer und stärker als eine C-C-Doppel- oder gar eine Einfachbindung, aber die Bindungsenergie beträgt deutlich weniger als das dreifache einer Einfachbindung. Auch die π-Bindung ist schwächer als die in einem Alken. Daraus resultiert die hohe Reaktivität der Alkine.

Tab.2
Bindungsenergien
Bindungsenergie [ kJmol-1 ]Differenz der Bindungsenergien [ kJmol-1 ]
C-C-Einfachbindung348
263
C=C-Doppelbindung611
216
C≡C-Dreifachbindung837

Ähnlich wie bei den Alkenen sind auch die höher alkylsubstituierten Alkine stabiler als die niedriger substituierten (endständigen) Isomere. Grund dafür ist die Hyperkonjugation der π-Orbitale mit den sp3-Hybridorbitalen der Alkyl-Gruppen. Mit starken Basen kann man daher z.B. endständige in innenständige Alkine isomerisieren.

Ethin selbst ist relativ zu den Elementen (Graphit und Wasserstoffgas) instabil (Bildungsenthalpie HB = +227,4 kJmol-1 ). Deshalb reagieren Alkine in vielen Fällen unter Freisetzung von Energie. Ethin zersetzt sich durch katalytische Kupfermengen explosionsartig zu den Elementen. Bei den höheren Alkinen sind die innerständigen Dreifachbindungen stabiler als die terminalen, wie man es aus der Hyperkonjugation erwarten sollte.

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