1.
Физические свойства алканов
Теория
Алканы имеют молекулярное строение. При обычных условиях они представляют собой бесцветные газы, летучие бесцветные жидкости или твёрдые легкоплавкие вещества, жирные на ощупь.
Молекулы алканов неполярные, поэтому они практически не растворяются в воде, но могут растворяться в неполярных растворителях (например в бензине).
Сравним температуры плавления, температуры кипения и плотности неразветвлённых алканов.
Алкан | Температура плавления \(°C\) | Температура кипения, \(°C\) | Плотность, г/см\(^3\) |
Метан | \(-182,48\) | \(-161,5\) | \(0,416\) |
Этан | \(-183,3\) | \(-88,63\) | \(0,546\) |
Пропан | \(-187,7\) | \(-42,1\) | \(0,585\) |
Бутан | \(-138,35\) | \(-0,5\) | \(0,602\) |
Пентан | \(-129,7\) | \(36,07\) | \(0,626\) |
... | |||
Тридекан | \(-5,4\) | \(235,5\) | \(0,751\) |
Тетрадекан | \(5,9\) | \(253,6\) | \(0,764\) |
Пентадекан | \(9,9\) | \(270,6\) | \(0,769\) |
Гексадекан | \(18,2\) | \(286,8\) | \(0,775\) |
В ряду алканов с увеличением числа атомов увеличиваются температуры кипения и плавления, а также плотность веществ.
При нормальных условиях (\(0\) \(°C\) и атмосферном давлении) метан , этан , пропан и бутан — газы без запаха, нерастворимые в воде.
От пентана до тридекана — бесцветные жидкости с запахом бензина.
Более тяжёлые алканы (начиная с тетрадекана ) представляют собой жирные на ощупь твёрдые вещества, не имеющие запаха.
При обычной температуре (\(10\)–\(17\) \(°C\)) тетрадекан и пентадекан находятся в жидком состоянии, а гексадекан — твёрдое вещество.
У разветвлённых алканов температуры кипения и плавления, а также плотность ниже по сравнению с неразветвлёнными.
Бутан | Метилпропан | |
Температура плавления | \(-138,35\) \(°C\) | \(-159,6\) \(°C\) |
Температура кипения | \(-0,5\) \(°C\) | \(-11,73\) \(°C\) |
Плотность | \(0,602\) г/см\(^3\) | \(0,551\) г/см\(^3\) |
Пентан | \(2\)-метилбутан | |
Температура плавления | \(-129,7\) \(°C\) | \(-160,2\) \(°C\) |
Температура кипения | \(36,07\) \(°C\) | \(27,9\) \(°C\) |
Плотность | \(0,626\) г/см\(^3\) | \(0,616\) г/см\(^3\) |