烷烃的物理性质

一系列直链烷烃，其中相邻成员相差一个−CH₂−基团，称为同系物系列，该系列中的每个烷烃均为同系物。

由于碳和氢之间的电负性差异很小，烷烃为非极性分子，这意味着其分子间仅存在较弱的色散力。

这些作用力的强度随着碳链长度的增加而呈正比增强。前四种烷烃在室温和常压下为气体；中等长度的碳链，即从 C₅ 到 C₁₇，为液体；碳原子数超过 C₁₇ 的同系物则为固体。

色散力也会影响烷烃的不同物理性质。

在同系物系列中，随着表面积的增加，分子间的色散力也随之增强。由于需要更多的能量来分离这些分子 分子，直链烷烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。

与直链烷烃不同，支链烷烃结构更紧凑且更接近球形，从而减小了分子间相互作用的面积以及分子间作用力的强度。因此，与无支链的同分异构体相比，支链异构体在较低温度下沸腾。

尽管直链烷烃的沸点随着碳原子数的增加而逐渐升高，但其熔点并非稳定上升，而是呈现出同系物中偶数碳与奇数碳成员交替变化的趋势。

在结晶状态下，即使是烷烃也会以锯齿状排列紧密堆积。因此，分子间受到更强的吸引力，导致更高的熔点。

相比之下，由于奇数烷烃呈平行排列，堆积不够紧密，导致分子间相互作用较弱，熔点较低。

支链烷烃的熔点由其分子对称性决定。

具有显著对称性的支链烷烃的熔点高于直链烃。相比之下， 不对称支链导致熔点降低。

由于烷烃无法形成氢键，因此不溶于水。 此外，由于其密度低于1 g/cm³，它们会浮在水面上。