## Eigenschappen alkanen

De alkanen zijn weinig reactief. Alkanen zijn apolaire stoffen, omdat waterstof en koolstof ongeveer dezelfde electronegativiteit hebben, is de lading gelijk verdeeld over het molecuul.
Dit betekent dat alkanen niet makkelijk reageren met andere moleculen.
De alkanen zijn stuk voor stuk zeer brandbaar er kan dus makkelijk oxidatie plaatsvinden met zuurstof.
Bij een volledige verbranding van een alkaan ontstaan de reactieproducten water en koolstofdioxide.
Voorbeeld: de volledige verbranding van methaan.
CH4(g) + 2O2(g) → 2H2O(l) + CO2(g)

Indien er niet genoeg zuurstof aanwezig is om een volledige verbranding aan te gaan, kunnen er koolstofmonoxide en koolstof (roet) ontstaan.

Bij een onvolledige verbranding van een alkaan ontstaan de reactieproducten koolstofmonoxide en water.
Voorbeeld: de onvolledige verbanding van methaan.
2CH4(g) + 3O2(g) → 2CO(g) + 4H2O(l)

Bij een zeer onvolledige verbranding van alkanen ontstaan de reactieproducten koolstof en water.
Voorbeeld: de zeer onvolledige verbranding van methaan.
CH4(g) + O2(g) → C(s) + 2H2O(l)

Alkanen kunnen ook reageren met een halogeen (fluor, chloor, broom en jood) onder invloed van licht.
In zo'n halogeneringsreactie wordt een waterstofatoom in het alkaanmolecuul vervangen door een halogeenatoom.
Er ontstaat dan een halogeenalkaan en een waterstofhalogenide:
licht
C2H6(g) + Cl2(g) → C2H5Cl(g) + HCl(g)

Alkanen zijn kleurloze brandbare stoffen, die niet oplossen in polaire oplosmiddelen zoals water.
De eigenschappen van de alkanen veranderen geleidelijk naarmate het aantal koolstofatomen per molecuul toeneemt.
Hoe langer de koolstofketen, des te hoger het smeltpunt, kookpunt en viscositeit (stroperigheid) van de stoffen die uit die moleculen bestaan.

Bron Wikipedia: Smeltpunt (blauw, in graden Celsius) en kookpunt (paars, in graden Celsius) van de
eerste 14 n-alkanen (alkanen met onvertakte ketens van koolstofatomen).

Het kookpunt neemt per toegevoegde CH2-groep toe met 20 tot 30 °C. De verhoging van het kookpunt wordt verklaard door het toenemen van het oppervlak de moleculen waardoor ook de onderlinge krachten tussen moleculen (Vanderwaalskrachten) toenemen.

Ook het smeltpunt neemt toe per toegevoegde CH2-groep, echter minder dan het kookpunt.

Behalve door de grootte en de ladingsverdeling wordt de Vanderwaalskracht tussen moleculen ook bepaald door de vorm van de moleculen.
Naarmate de moleculen meer de bolvorm benaderen, nemen de contactmogelijkheden met andere moleculen af en daarmee ook de Vanderwaalskrachten.
Hierdoor is het kookpunt van isomeren lager, naarmate de verbinding meer vertakt is, zie de onderstaande tabel.

De smeltpunten hangen dikwijls samen met de symmetrie van de betrokken moleculen: de isomeer met de meest symmetrische moleculen heeft vaak het hoogste smeltpunt, omdat de moleculen dichter tegen elkaar aan kunnen schuiven en de Vanderwaalskrachten dus groter zijn.

| Smeltpunt in K | kookpunt (p=p0) in K
--- | --- | ---
pentaan | 143 | 309
(2-)methylbutaan | 113 | 301
(2,2-)dimethylpropaan | 257 | 283
hexaan | 178 | 342
2-methylpentaan | 119 | 333
3-methylpentaan | 155 | 336
2,2-dimethylbutaan | 174 | 323
2,3 -dimethylbutaan | 144 | 331

Bekijk de animaties van de 'beschrijving van de vaste fase, vloeibare fase en gasfase' en 'smelt- en kookpunten van alkanen'. (voor de de animatie is Adobe Flashplayer nodig, de animatie werkt niet op een Ipad). De link werkt prima met Internet Explorer als browser.