什麼是烷烴的性質(the properties of alkanes)

這篇文章向讀者提供了一個完整的答案的問題是什麼性質的烷烴。它描述了烷烴的化學和物理性質。烷烴的分子量和分子結構不同。烷烴的分子排列主要有兩種；即無環烷烴（CnH2n+2）和環烷烴（CnH2n）。本文主要介紹了無環烷烴及其性質，並解釋了支鏈烷烴和不支鏈烷烴性質的區別。支鏈烷烴和非支鏈烷烴具有不同的化學和物理性質，描述了它們的化學反應性、鍵合性質、密度和溶解度以及沸點和熔點變化的原因。總的來說，本文回...

什麼是烷烴(alkanes)？

烷烴只含有碳原子和氫原子。它們只有碳原子間的單鍵（C-C鍵）。它們被稱為“飽和烴”。只有碳原子和氫原子形成的有機分子被稱為“烴”。根據軌道雜化模型，烷烴中的所有碳原子都有SP3雜化。它們與氫原子形成sigma鍵，形成了類似四面體的分子幾何結構。

烷烴分子式通式

烷烴具有一般分子式CnH2n+2。最小的烷烴是甲烷（CH4）。

烷烴的分子結構

無環烷烴：結構中沒有形成環。然而，它可以有支鏈或不支鏈的分子排列。無支鏈烷烴有時被稱為正烷烴。

環烷烴：分子結構呈環狀排列。環烷烴的通式為CnH2n。

烷烴的化學性質

反應性

烷烴對許多化學試劑都是惰性的。”“石蠟”是碳氫化合物的古老名稱。它源於拉丁語“parumaffinis”，意思是“幾乎沒有親和力”。原因是碳-碳（C-C）和碳-氫（C-H）鍵很強。除非烷烴被加熱到相當高的溫度，否則很難破壞它們的鍵。C-H鍵也很強，因為碳原子和氫原子具有幾乎相同的電負性值。

燃燒

烷烴很容易在空氣中燃燒。烷烴與過量氧氣之間的反應稱為“燃燒”。在這個反應中，烷烴轉化為二氧化碳（CO2）和水。

燃燒反應是放熱的，這意味著它們釋放熱量。因此，烷烴可以作為能源。

烷烴的物理性質

烷烴以三種形式存在：氣體、液體和固體。甲烷、乙烷、丙烷和丁烷是室溫下的氣體。戊烷、己烷和庚烷的無支鏈結構是液體。分子量較大的烷烴是固體。

CH4 C4H10氣體

C5H12 C17H36液體

高分子量軟固體烷烴

溶解度

烷烴是一種非極性有機化合物。水是極性溶劑，所以烷烴不溶於水。它們被稱為“憎水”化合物。它們溶解在非極性或弱極性有機溶劑中。烷烴被用作金屬的良好潤滑劑和防腐劑，因為它們保護金屬錶面不接觸水；它能防止腐蝕。

密度

烷烴的密度低於水的密度。考慮到水的密度為1.0 g mL-1，它們的密度值接近0.7 g mL-1。例如，如果我們將烷烴與水混合，烷烴層在水的頂部分離，因為烷烴的密度比水低，並且不溶於水。

沸點

對於無支鏈烷烴，隨著碳原子數和分子量的增加，沸點逐漸升高。較大的分子具有較大的錶面積，提供了形成範德華相互作用（倫敦力相互作用）的更大能力。雖然這些是弱的分子間作用力，但它們會提高沸點，從而防止汽化。

一般來說，支鏈烷烴的沸點比相同的無支鏈烷烴低，碳原子數相同。沸點的差異是因為支鏈烷烴的錶面積很小，更緊密，因此有助於減少倫敦力相互作用的錶面積。這降低了支鏈烷烴的沸點。

熔點

對於正構烷烴，這與熔點的變化相同；熔點隨分子量的增加而增加。然而，偶數碳原子的烷烴和奇數碳原子的烷烴的熔點略有不同。碳原子數為偶數的烷烴具有更高的熔點，因為它們能很好地堆積成固體結構。因此，沿著烷烴系列需要更高的溫度來熔化它們。因此，熔點沿烷烴系列的變化曲線並不平滑。

一般來說，支鏈烷烴的熔點比碳原子數相同的正烷烴高。分支結構提供了更緊湊的三維結構。它很容易形成一個高熔點的固體結構。

烷烴性質-概述

烷烴是化學式為CnH2n+2的碳氫化合物。所有的碳原子都是SP3雜化的，並形成指向四面體角落的sigma鍵。沸點和熔點都隨分子量的增加而增加。支鏈對熔點和沸點都有很大的影響，但作用相反。烷烴的分支會降低沸點，反之，烷烴的分支會提高熔點。對於正構烷烴系列，沸點和熔點的變化呈上升趨勢。儘管如此，熔點曲線圖並沒有平滑的形狀。

烷烴在化學上是穩定的，通常不參與化學反應。不溶於極性溶劑，溶於非極性或弱極性有機溶劑。烷烴的密度比水小。

烷烴具有異構性；一個分子式有幾種分子結構。它們的物理化學性質隨結構的變化而變化。

烯烴的性質是什麼