الخصائص الفيزيائية للألكانات

تسمى سلسلة من الألكانات غير المتفرعة التي تختلف فيها الأعضاء المتعاقبة بمجموعة −CH₂− سلسلة متجانسة ، وكل ألكان في هذه السلسلة هو متماثل.

الألكانات غير قطبية بسبب الفرق الكهربي الصغير بين الكربون والهيدروجين ، مما يعني أنه توجد قوى تشتت ضعيفة فقط بين جزيئاتها.

تزداد قوة هذه القوى بشكل متناسب مع طول سلسلة الكربون. الألكانات الأربعة الأولى هي غازات في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي. سلاسل الكربون المعتدلة ، من C₅ إلى C₁₇ ، هي سوائل. المتماثلات التي تتجاوز C₁₇ هي مواد صلبة.

تؤثر

قوى التشتت أيضا على الخصائص الفيزيائية المختلفة للألكانات.

ضمن سلسلة متجانسة ، مع زيادة مساحة السطح ، تزداد أيضا قوى التشتت بين الجزيئات. نظرا لأن هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة لفصل الجزيئات ، ترتفع نقاط غليان الألكانات غير المتفرعة مع كل كربون إضافي.

على عكس الألكانات ذات السلسلة المستقيمة ، فإن الألكانات المتفرعة مضغوطة وأكثر كروية ، مما يقلل من مساحة التفاعل وقوة القوى بين الجزيئات. لذلك ، بالمقارنة مع الشكل غير المتفرع ، تغلي الأيزومرات المتفرعة في درجات حرارة منخفضة.

بينما ترتفع نقاط غليان الألكانات ذات السلسلة المستقيمة تدريجيا مع عدد الكربونات ، فإن نقاط انصهارها لا تزداد بشكل مطرد. بدلا من ذلك ، يتناوب الاتجاه بين الأعضاء الزوجية والفردية في السلسلة المتجانسة.

في الحالة البلورية ، حتى الألكانات تحزم بشكل وثيق في ترتيب متعرج. وبالتالي ، تتعرض الجزيئات لعوامل جذب أقوى ، مما يؤدي إلى نقاط انصهار أعلى.

بالمقارنة ، فإن الألكانات الفردية تحزم بشكل أقل إحكاما بسبب ترتيبها المتوازي ، مما يؤدي إلى تفاعلات أضعف ونقاط انصهار أقل.

تملي نقاط انصهار الألكانات المتفرعة من خلال تناسقها الجزيئي.

تذوب الألكانات المتفرعة ذات التماثل الكبير في درجات حرارة أعلى من الهيدروكربونات غير المتفرعة. وبالمقارنة ، يؤدي التفرع غير المتماثل إلى نقطة انصهار أقل.

الألكانات غير قابلة للذوبان في الماء بسبب عدم قدرتها على تكوين روابط هيدروجينية. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا لأن كثافتها أقل من 1 جم / سم³ ، فإنها تطفو على الماء.