Физические свойства алканов

Количество атомов углерода в молекуле вещества определяет физические свойства алканов. Чем длиннее углеродная цепь, тем твёрже вещество. Подробнее о физических свойствах алканов читайте ниже.

Гомологи

Алканы имеют общую формулу CnH2n+2. Самое простое вещество, относящееся к алканам – метан. Его также называют болотным газом. Метан образует гомологический ряд, в котором каждое последующее вещество отличается на одну группу CH2. Всего насчитывается 390 алканов.

Гомологи имеют схожие названия, состоящие из суффикса -ан и приставки, указывающей на число атомов в веществе:

  • ун- или ген- – один;
  • до- – два;
  • три- – три;
  • тетра- – четыре;
  • пент- – пять;
  • гекс- – шесть;
  • гепт- – семь;
  • окт- – восемь;
  • нон- – девять;
  • дек- – десять.

Приставки отсутствуют у первых четырёх гомологов. Их нужно запомнить: метан, этан, пропан, бутан.

Гомологический ряд

Рис. 1. Гомологический ряд.

Начиная с бутана, все алканы имеют изомеры. Их названия соответствуют основным названиям алканов с приставкой изо-. Для указания расположения метильной группы используются более точные длинные названия. Например, диметилпропан, 3-метилпентан, 2,2-диметилоктан. Цифры в названии соответствуют атомам, к которым примыкают метильные группы.

Изомеры с названиями

Рис. 2. Изомеры с названиями.

Алканы – предельные углеводороды, получаемые из природных ископаемых – нефти, каменного угля, газа. Также их могут выделять из солей карбоновых кислот, путём превращения алкенов и алкинов.

Физические свойства

От положения в гомологическом ряду зависят физические свойства алканов. В таблице указано физическое состояние первых 20 алканов.

Название

Формула

Агрегатное состояние

Метан

CH4

Бесцветные газы, без запаха и вкуса. Горят бледным или голубым пламенем (пламя газовой горелки) с большим выделением тепла

Этан

C2H6

Пропан

C3H8

Бутан

C4H10

Пентан

C5H12

Бесцветные маслянистые жидкости с резким бензиновым запахом

Гексан

C6H14

Гептан

C7H16

Октан

C8H18

Нонан

C9H20

Декан

C10H22

Ундекан

C11H24

Додекан

C12H26

Тридекан

C13H28

Тетрадекан

C14H30

Пентадекан

C15H32

Гексадекан

C16H34

Воскоподобные и твёрдые легкоплавкие вещества

Гептадекан

C17H36

Октадекан

C18H38

Нанадекан

C19H40

Эйкозан

C20H42

Все вещества, содержащие больше 15 атомов углерода, являются твёрдыми соединениями. Чем больше содержится в молекуле атомов углерода, тем выше температуры плавления и кипения. Однако чем меньше разветвлён изомер, тем выше его температуры плавления и кипения, поэтому разветвлённые изомеры кипят при более низких температурах, чем линейные аналоги.

Плотность всех алканов находится в пределах единицы (у воды – 1 г/см3), поэтому алканы плохо растворимы в воде и плавают на её поверхности. Растворяются в органических растворителях.

Другое название алканов – парафины. Обычные парафиновые свечи – смесь гомологичных алканов от октадекана (C18H38) до пентатриоконтана (С35Н72).

Парафин

Рис. 3. Парафин.

Что мы узнали?

Узнали кратко о получении и физических свойствах алканов. Это предельные углеводороды, выделяемые из нефти и газа. Гомологический ряд алканов образует метан. Каждое последующее вещество отличается от предыдущего на одну СН2-группу. Физические свойства гомологов зависят от количества атомов углерода в молекуле. Первые четыре гомолога – бесцветные газы, алканы с 5-15 атомами углерода – маслянистые жидкости с резким запахом, остальные вещества – воскообразные и твёрдые соединения.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 68.

Предметы