这篇文章向读者提供了一个完整的答案的问题是什么性质的烷烃。它描述了烷烃的化学和物理性质。烷烃的分子量和分子结构不同。烷烃的分子排列主要有两种；即无环烷烃（CnH2n+2）和环烷烃（CnH2n）。本文主要介绍了无环烷烃及其性质，并解释了支链烷烃和不支链烷烃性质的区别。支链烷烃和非支链烷烃具有不同的化学和物理性质，描述了它们的化学反应性、键合性质、密度和溶解度以及沸点和熔点变化的原因。总的来说，本文回答了烷烃的物理性质沿烷烃系列变化的方式和原因。

什么是烷烃(alkanes)？

烷烃只含有碳原子和氢原子。它们只有碳原子间的单键（C-C键）。它们被称为“饱和烃”。只有碳原子和氢原子形成的有机分子被称为“烃”。根据轨道杂化模型，烷烃中的所有碳原子都有SP3杂化。它们与氢原子形成sigma键，形成了类似四面体的分子几何结构。

烷烃分子式通式

烷烃具有一般分子式CnH2n+2。最小的烷烃是甲烷（CH4）。

烷烃的分子结构

无环烷烃：结构中没有形成环。然而，它可以有支链或不支链的分子排列。无支链烷烃有时被称为正烷烃。

环烷烃：分子结构呈环状排列。环烷烃的通式为CnH2n。

烷烃的化学性质

反应性

烷烃对许多化学试剂都是惰性的。”“石蜡”是碳氢化合物的古老名称。它源于拉丁语“parumaffinis”，意思是“几乎没有亲和力”。原因是碳-碳（C-C）和碳-氢（C-H）键很强。除非烷烃被加热到相当高的温度，否则很难破坏它们的键。C-H键也很强，因为碳原子和氢原子具有几乎相同的电负性值。

燃烧

烷烃很容易在空气中燃烧。烷烃与过量氧气之间的反应称为“燃烧”。在这个反应中，烷烃转化为二氧化碳（CO2）和水。

燃烧反应是放热的，这意味着它们释放热量。因此，烷烃可以作为能源。

烷烃的物理性质

烷烃以三种形式存在：气体、液体和固体。甲烷、乙烷、丙烷和丁烷是室温下的气体。戊烷、己烷和庚烷的无支链结构是液体。分子量较大的烷烃是固体。

CH4 C4H10气体

C5H12 C17H36液体

高分子量软固体烷烃

溶解度

烷烃是一种非极性有机化合物。水是极性溶剂，所以烷烃不溶于水。它们被称为“憎水”化合物。它们溶解在非极性或弱极性有机溶剂中。烷烃被用作金属的良好润滑剂和防腐剂，因为它们保护金属表面不接触水；它能防止腐蚀。

密度

烷烃的密度低于水的密度。考虑到水的密度为1.0 g mL-1，它们的密度值接近0.7 g mL-1。例如，如果我们将烷烃与水混合，烷烃层在水的顶部分离，因为烷烃的密度比水低，并且不溶于水。

沸点

对于无支链烷烃，随着碳原子数和分子量的增加，沸点逐渐升高。较大的分子具有较大的表面积，提供了形成范德华相互作用（伦敦力相互作用）的更大能力。虽然这些是弱的分子间作用力，但它们会提高沸点，从而防止汽化。

一般来说，支链烷烃的沸点比相同的无支链烷烃低，碳原子数相同。沸点的差异是因为支链烷烃的表面积很小，更紧密，因此有助于减少伦敦力相互作用的表面积。这降低了支链烷烃的沸点。

熔点

对于正构烷烃，这与熔点的变化相同；熔点随分子量的增加而增加。然而，偶数碳原子的烷烃和奇数碳原子的烷烃的熔点略有不同。碳原子数为偶数的烷烃具有更高的熔点，因为它们能很好地堆积成固体结构。因此，沿着烷烃系列需要更高的温度来熔化它们。因此，熔点沿烷烃系列的变化曲线并不平滑。

一般来说，支链烷烃的熔点比碳原子数相同的正烷烃高。分支结构提供了更紧凑的三维结构。它很容易形成一个高熔点的固体结构。

烷烃性质-概述

烷烃是化学式为CnH2n+2的碳氢化合物。所有的碳原子都是SP3杂化的，并形成指向四面体角落的sigma键。沸点和熔点都随分子量的增加而增加。支链对熔点和沸点都有很大的影响，但作用相反。烷烃的分支会降低沸点，反之，烷烃的分支会提高熔点。对于正构烷烃系列，沸点和熔点的变化呈上升趋势。尽管如此，熔点曲线图并没有平滑的形状。

烷烃在化学上是稳定的，通常不参与化学反应。不溶于极性溶剂，溶于非极性或弱极性有机溶剂。烷烃的密度比水小。

烷烃具有异构性；一个分子式有几种分子结构。它们的物理化学性质随结构的变化而变化。

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