烷烃( 二 ) _生活百科

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在同分异构体中，分子结构不同，分子接触面积不同，相互作用力也不同。正戊烷沸点36.1℃，2-甲基丁烷沸点25℃，2,2-二甲基丙烷沸点只有9℃ 。叉链分子趋于球形，由于支链的位阻作用，使其接触面积减少，从而减少了分子间作用力，沸点较低。熔点固体分子的熔点也随碳原子的增多增加而增高，但不像沸点变化那样有规律，同系列C1-C3不那幺规则，但C4以上的是随着碳原子数的增加而升高。这是由于晶体分子间的作用力，不仅取决于相对分子质量大小，还与分子在晶格中的排列有关。分子对称性高，排列比较整齐就越紧密，分子间吸引力大，熔点就越高。在正烷烃中，含奇数碳原子的烷烃其熔点升高较含偶数碳原子的少。以至在直链烷烃的熔点曲线中，含奇数和含偶数的碳原子的烷烃各构成一条熔点曲线，偶数在上，奇数在下。

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通过X射线衍射方法分析，固体正烷烃晶体为锯齿形，在奇数碳原子齿状链中两端甲基同处在一边，如正戊烷。偶数碳链中两端甲基不在同一边，如正己烷，偶数碳链彼此更为靠近，相互作用力大，故熔点升高值较单数碳链升髙值较大一些。密度烷烃的密度(density)随相对分子质量增大而增大，这也是分子间相互作用力的结果，分子间引力增大，分子间的距离相应减小，相对密度则增大，密度增加到一定数值后，相对分子质量增加而密度变化很小。最大接近于0.8 g·cm-3左右，所以所有的烷烃都比水轻。溶解度烷烃中的σ键极性很小，且其分子偶极矩为零，是非极性分子。根据相似相溶原则，烷烃可溶于非极性溶剂如四氯化碳、烃类化合物（乙醚、苯）中，不溶于极性溶剂，如水中。与碳原子数相等的链烷烃相比，环烷烃的沸点、熔点和密度均要髙一些。这是因为链形化合物可以比较自由地摇动，分子间“拉”得不紧，容易挥发，所以沸点低一些。由于这种摇动，比较难以在晶格内做有次序的排列，所以熔点也低一些。由于没有环的牵制，链形化合物的排列也较环形化合物鬆散些，所以密度也低一些。同分异构体和顺反异构体也具有不同的物理性质。下表是若干烷烃和环烷烃的物理常数。

一些链烷烃和环烷烃的物理常数

名称分子式沸点/℃熔点/℃相对密度甲烷CH4-161.7-182.6——乙烷C2H6-88.6-182.8——丙烷（环丙烷）C3H8(C3H6)-42.2(-32.7)-187.1(-127.6)0.5005丁烷（环丁烷）C4H10(C4H8)-0.5(12.5)-138.4(-80)0.5788戊烷（环戊烷）C5H12(C5H10)36.1(49.3)-129.3(-93.9)0.6264(0.7457)己烷（环己烷）C6H14(C6H12)68.7(80.7)-94.0(6.6)0.6594(0.7786)庚烷（环庚烷）C7H16(C7H14)98.4(118.5)-90.5(-12.0)0.6837(0.8098)辛烷（环辛烷）C8H18(C8H16)125.6(150)-56.8(14.3)0.7028(0.8349)壬烷C9H20150.7-53.70.7179癸烷C10H22174.0-29.70.7298十一烷C11H24195.8-25.60.7404十二烷C12H26216.3-9.60.7493十三烷C13H28245.4-60.7568十四烷C14H302515.50.7636十五烷C15H32268100.7688十六烷C16H3428018.10.7749十七烷C17H3630322.00.7767十八烷C18H3830828.00.7767十九烷C19H4033032.00.7776二十烷C20H4234336.40.7886三十烷C30H62449.7660.7750四十烷C40H82——81—— 化学性质由于烷烃中只含有C-C单键和C-H单键，这两种键的强度都很大，而且碳和氢的电负性相差很小，所以C-H键极性很小，因此相对于其他有机物来说，烷烃离子型试剂有相当大的化学稳定性，在一般情况下，烷烃与大多数试剂如强酸、强硷、强氧化剂等都不起反应。但在一定条件下，如在高温或有催化剂存在是，烷烃也可以和一些试剂作用。卤化反应烷烃中的氢原子被卤原子取代的反应称为卤化反应(halogenation) 。卤化反应包括氟化(fluorinate)，氯化(chlorizate)，溴化(brominate)和碘化(iodizate) 。但有实用意义的卤化反应是氯化和溴化。1.氯化烷烃于室温并且在黑暗中与氯气不反应，但在日光或紫外光照射或在高温（250～400℃）作用下，能发生取代反应，烷烃分子中的氢原子能逐步被氯取代，得到不同的氯代烷的混合物。例如甲烷与氯发生氯代反应生成四种氯代产物的混合物。其中hv表示光照