Alkanen – bouwsteen 1

‘Mama en papa bestellen Pizza Hawaii’. Wat heeft dat nou te maken met scheikunde? Het is een ezelsbruggetje voor de alkanen, de eenvoudigste koolstofverbindingen:

• Mama, M, methaan, 1 c
• En, E, ethaan 2 c’s
• Papa, P, propaan 3 c’s
• Bestellen, B, butaan  4 c’s
• Pizza, P, pentaan 5 c’s
• Hawaii, H, hexaan  6 c’s

De koolstofketens worden steeds langer. De alkanen spelen een belangrijke rol in de naamgeving. Dat zul je merken op de volgende pagina’s met structuurformules.

Belangrijk: op deze pagina leer je ook meteen navigeren door de structuurformules. Kortom, nadat je deze pagina hebt doorgewerkt snap je niet alleen Pizza Hawaii, maar ook hoe je de structuurformules kunt lezen.

Methaan

Doe het volgende:

1. Ga in het vak hieronder staan en typ ‘a’. Onder het vak verschijnt de naam methaan.
2. Ga met pijltje omlaag een niveau dieper. Je kunt niet naar links of naar rechts. Je leest: ‘Koolstof 1 met 4 gebonden waterstofatomen’. Dit betekent: op positie 1 is een koolstofatoom met daaromheen 4 waterstofatomen.
3. Dit moet je weten: een koolstofatoom wil altijd 4 bindingen. Dus dit molecuul is af.

Tekenen

Een koolstofatoom (C) in het midden, met daaromheen 4 lijntjes – een naar links, een recht omhoog, een naar rechts en een recht omlaag – met steeds aan het eind een waterstofatoom (H).

Dit moet je weten: een lijntje staat voor een enkele binding.

Schrijven

Methaan kun je noteren als: CH_4. De underscore betekent dat de vier in zwartschrift als subscript geschreven wordt. Een subscript 4 bij een H betekent dat er 4 waterstofatomen zijn.

Dit moet je weten: in theorie mag je ook H_4C schrijven. Maar in het algemeen schrijf je C eerst, dan H, dan andere atomen in alfabetische volgorde.

Ethaan

Doe het volgende:

1. Ga in het vak hieronder staan en typ ‘a’. Onder het vak verschijnt de naam ethaan.
2. Ga met pijltje omlaag een niveau dieper. Je kunt nog 1 stap met pijltje naar rechts. Dit molecuul bestaat dus uit twee onderdelen. Je leest bij onderdeel 1: ‘Koolstof 1 met 3 gebonden waterstofatomen. Enkele binding met koolstof 2’. Bij onderdeel 2 lees je: ‘Koolstof 2 met 3 gebonden waterstofatomen. Enkele binding met koolstof 1’.

 

Hieronder vind je het molecuul nog een keer. Als je blind bent, merk je geen verschil. Als je kunt zien wel. De structuurformule is anders genoteerd. De bovenste is een tekening waarin alle atomen en hun bindingen zichtbaar zijn gemaakt. De onderste ziet eruit als H_3C-CH_3.

Hoe zou jij nu ethaan beschrijven? Denk even na voor je verder leest.

Antwoord: ethaan bestaat uit twee aan elkaar gebonden koolstofatomen, die allebei drie waterstofatomen aan zich gebonden hebben.

Tekenen

Links en rechts van een horizontaal lijntje (enkele binding) staat een C. Om de linker-C staan lijntjes naar boven, links en onder met aan het eind een H. Om de rechter-C staan lijntjes naar boven, rechts en onder, steeds met aan het eind een H.

Schrijven

Ethaan kun je noteren als H_3C-CH_3, maar CH_3-CH_3, of H_3C-H_3C mag ook.

Propaan

Doe het volgende:

1. Ga in het vak hieronder staan en typ ‘a’. Je leest: propaan.
2. Ga met pijltje omlaag een niveau dieper. Je kunt nog 2 stappen met pijltje naar rechts. Verdere stappen opzij of omlaag zijn niet mogelijk. Propaan bestaat dus uit 3 onderdelen.

 

Dit weet je nu: koolstof 1 betekent dus: het koolstofatoom op positie 1. Oftewel: het eerste koolstofatoom in de koolstofketen.

Tekenen

3 koolstofatomen (C) naast elkaar met horizontale verbindingsstreep (enkele binding) tussen 1 en 2 en 2 en 3. Bij de linker en rechter C net als bij ethaan 3 waterstof (H); de C in het midden heeft boven en onder een H.

Schrijven:

CH_3-CH_2-CH_3.

Dit moet je weten: deze notatie (onder dit kopje) neemt minder plaats in op het beeldscherm dan te notatie onder het kopje ’tekenen’. Beide notaties zijn uitwisselbaar en je mag ze ook combineren.

Butaan

Doe het volgende:

1. Ga in het vak staan en typ ‘a’. Je leest: butaan.
2. Ga met pijltje omlaag. Je kunt 3 stappen naar rechts. Nergens kun je verder omlaag.

Butaan bestaat uit 4 C’s; de buitenste binden allebei 3 H’s, de twee middelste C’s binden ieder 2 H’s.

Oefen nu verder op dezelfde manier met pentaan en hexaan!

Pentaan

Hexaan