Warum leiten Alkane keinen elektri. Strom?
...aber zB. Graphit schon (ist ja eine Kohlenstoffmodifikation :)
Bitte wenns geht einfach erklären!
Danke 🤗
2 Antworten
Umgekehrt ließe sich die Frage stellen, weshalb sollten Alkane elektrisch leitfähig sein? Also die elektrische Leitfähigkeit eines Stoffs ergibt sich aus der Beweglichkeit von freien Ladungsträgern in diesem. Bei Metallen beispielsweise ist die Leitfähigkeit ziemlich gut, weil einige Valenzelektronen kaum an die Atomkerne gebunden sind und daher einen recht ungehinderten Ladungstransport (durch die Elektronen) zulassen.
Bei Alkanen hingegen sind die Valenzelektronen ziemlich „fest“ in den Atombindungen zwischen den Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen untergebracht und die einzelnen Moleküle sind weder geladen noch irgendwie polar. Sie halten durch Van-der-Waals-Kräfte zusammen, sind also eher schwach gebunden. Die Dichte ist auch eher gering (leichtere Alkane wie z.B. Butan liegen unter Normalbedingungen ja gasförmig vor).
Bei gasförmigen Stoffen ist die Leitfähigkeit im Allgemeinen ziemlich schlecht, das würde schon mal bei den leichteren Alkanen zutreffen. Wenn man langkettige Alkane hat, wären sie eher flüssig, allerdings fehlen ihnen die frei beweglichen Ladungsträger, sodass es nicht wirklich etwas gibt, was Ladungen gut transportieren könnte. Man nutzt sie daher teilweise auch als Isolatoren (also in Form von Transformatorenöl).
Graphit ist in seinem Aufbau kristallartig, die Atomkerne liegen dabei in hexagonal geordneten Strukturen vor. Aufgrund der Bindungsverhältnisse sind die Elektronen (ähnlich wie bei einem Metall) recht gut beweglich, sodass Graphen eine halbwegs gute elektrische Leitfähigkeit besitzt - sie ist allerdings geringer als die von Metallen. Bei Diamanten (auch ein Allotrop des Kohlenstoffs) ist es allerdings etwas anders.
An sich wäre es naheliegend, anzunehmen, dass Diamanten genauso wie Graphit leitfähig sind, weil sie im Aufbau recht ähnlich sind (Diamanten haben nur eine etwas höhere Dichte und eine andere Kristallgitterstruktur). Allerdings ist dem nicht so - es gibt welche, die außerst gut isolieren, während andere zu den Halbleitern zählen. Weshalb das bei Diamanten so ist, scheint derzeit nicht genau verstanden zu sein.
Freut mich, dass ich helfen konnte und danke für das Kompliment! 😊
Alkane haben keine Ladungen oder freie Elektronen,.die Strom leiten könnten. Graphit schon.
Dachte ichs mir doch ;)
Weil bei Alkane alle Atome durch die Kettenähnliche Struktur zusammenhängen, oder?
Und wodurch halten diese Atome nochmal genau? Also durch welche Kraft oder Wechselwirkung?
Danke, das ist supergut erklärt! :)