3.4
סדרה של אלקאנים לא מסועפים שבה איברים עוקבים נבדלים זה מזה בחבורה של −CH2 נקראת סדרה הומולוגית, וכל אלקן בסדרה זו הוא הומולוג.
אלקנים אינם קוטביים בשל ההבדל האלקטרושלילי הקטן בין פחמן ומימן, מה שמרמז על כך שרק כוחות פיזור חלשים קיימים בין המולקולות שלהם.
כוחם של כוחות אלה גדל באופן יחסי עם אורך שרשרת הפחמן. ארבעת האלקאנים הראשונים הם גזים בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספרי; שרשראות פחמן מתונות, מ-C5 עד C17, הן נוזלים. הומולוגים מעבר ל-C17 הם מוצקים.
כוחות פיזור משפיעים גם על התכונות הפיזיקליות השונות של האלקאנים.
בתוך סדרה הומולוגית, ככל ששטח הפנים גדל, כוחות הפיזור בין מולקולות גדלים גם הם. מכיוון שנדרשת יותר אנרגיה כדי להפריד את המולקולות, נקודות הרתיחה של אלקנים לא מסועפים עולות עם כל פחמן נוסף.
שלא כמו אלקאנים ישרי שרשרת, אלקנים מסועפים הם קומפקטיים וכדוריים יותר, מה שמקטין את שטח האינטראקציה ואת עוצמת הכוחות הבין-מולקולריים. לכן, בהשוואה לצורה הלא מסועפת, איזומרים מסועפים רותחים בטמפרטורות נמוכות יותר.
בעוד שנקודות הרתיחה של אלקנים ישרי שרשרת עולות בהדרגה עם מספר הפחמנים, נקודות ההתכה שלהם אינן עולות בהתמדה. במקום זאת, המגמה מתחלפת בין החברים הזוגיים והמוזרים של הסדרה ההומולוגית.
במצב גבישי, אפילו אלקנים ארוזים היטב בסידור זיג-זג. כתוצאה מכך, המולקולות חוות משיכה חזקה יותר, מה שמוביל לנקודות התכה גבוהות יותר.
לשם השוואה, אלקאנים אי-זוגיים נדחסים פחות בשל הסידור המקביל שלהם, וכתוצאה מכך אינטראקציות חלשות יותר ונקודות התכה נמוכות יותר.
נקודות ההתכה של אלקנים מסועפים מוכתבות על ידי הסימטריות המולקולריות שלהם.
אלקנים מסועפים בעלי סימטריה משמעותית נמסים בטמפרטורות גבוהות יותר מהפחמימנים הבלתי מסועפים. לשם השוואה, הסתעפות אסימטרית מובילה לנקודת התכה נמוכה יותר.
אלקנים אינם מסיסים במים בשל חוסר יכולתם ליצור קשרי מימן. בנוסף, מכיוון שצפיפותם נמוכה מ-1 גרם/ס"מ3, הם צפים על פני המים.
אלקאנים הם מולקולות לא קוטביות בשל נוכחותם של אטומי פחמן ומימן בלבד. הפרש האלקטרושליליות בין פחמן למימן הוא מינימלי, ומכאן לאלקאנים יש מומנט דיפול אפס…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.