Welche Alkene sind bei Zimmertemperatur flüssig?

Welche Alkene sind bei Zimmertemperatur flüssig?

Die physikalischen Eigenschaften von Alkenen, insbesondere die Konsistenz bei Raumtemperatur, hängen stark von der Anzahl der Kohlenstoffatome in der Molekülkette ab. Dies ist ein komplexer Zusammenhang, der nicht einfach durch eine feste Regel beschrieben werden kann, sondern eher eine Tendenz aufzeigt.

Im Gegensatz zu den häufig als Gase bei Raumtemperatur bekannten niederen Alkenen, wie Ethen (C₂H₄) und Propen (C₃H₆), zeigen höhere Alkene mit zunehmender Kettenlänge eine Veränderung der Aggregatzustands. Ethen und Propen sind bei Raumtemperatur tatsächlich Gase.

Die entscheidende Größe für den Aggregatzustand ist die Anzahl der Kohlenstoffatome. Während die ersten Alkene (bis etwa C₄) gasförmig sind, werden bereits Alkene mit 5 bis 14 Kohlenstoffatomen zunehmend flüssiger. Um genau zu sein, kommt es zu einem schrittweisen Übergang vom gasförmigen zum flüssigen Zustand mit zunehmendem Molekulargewicht. Ab etwa 15 Kohlenstoffatomen in der Kette zeigt sich eine flüssige Phase typischerweise unter Standardbedingungen.

Der Grund für diese Veränderung liegt im intermolekularen Kräfteverhältnis. Bei kürzeren Ketten herrschen die schwachen London-Dispersionskräfte kaum über die thermischen Bewegungsenergie der Moleküle. Mit zunehmender Kettenlänge nehmen die London-Dispersionskräfte zu, da die Oberfläche und somit die Wechselwirkungsfläche der Moleküle größer wird. Diese zunehmenden intermolekularen Anziehungskräfte überwinden bei einer gewissen Kohlenstoffanzahl die thermische Energie, die die Moleküle voneinander trennt, und es entsteht ein flüssiger Zustand.

Wichtig zu beachten ist, dass diese Werte nicht exakt sind und die spezifische Temperatur eine Rolle spielt. So kann eine etwas höhere Temperatur beispielsweise einen Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand begünstigen. Auch die Isomerie (unterschiedliche räumliche Strukturen bei gleicher Summenformel) beeinflusst den Schmelz- und Siedepunkt leicht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Alkene mit 15 oder mehr Kohlenstoffatomen bei Zimmertemperatur typischerweise flüssig sind. Die genauen Übergänge von gasförmig zu flüssig sind jedoch fließend und hängen von Faktoren wie Temperatur und Molekülstruktur ab.