アルカンの特性は何ですか - との差

アルカンの特性は何ですか

この記事では、アルカネスの特性とは何かについての完全な答えを読者に提示します。それはアルカンの化学的および物理的性質の説明を与える。アルカンは分子量および分子構造によって異なります。アルカンには2つの主な分子配列があります。すなわち 非環式アルカン (子nH2n + 2)と 環状アルカン (子nH2n)この記事では、主に非環式アルカンとその性質に焦点を当て、分岐および非分岐アルカンの性質の違いについて説明します。分岐アルカンおよび非分岐アルカンは、それらの化学反応性、結合の性質、密度および溶解度、沸点および融点の変動の理由を説明する異なる化学的および物理的性質を有する。一般的に、この記事は、アルカンの物理的性質がアルカン系列に沿って「どう」そして「なぜ」変化すると答えています。

アルカンとは何ですか

アルカンは炭素原子と水素原子のみを含みます。それらは炭素原子間に単結合(C − C結合)のみを有する。それらは「飽和炭化水素」と呼ばれます。炭素と水素原子のみで形成される有機分子は「炭化水素」と呼ばれます。軌道混成モデルによると、アルカンのすべての炭素原子はSP3混成を持っています。それらは水素原子とシグマ結合を形成して四面体のような分子幾何学をもたらす。

アルカンの一般分子式

アルカンは一般分子式C n H 2n + 2を有する。最も小さいアルカンはメタン(CH 4)です。


アルカンの分子構造

非環式アルカン: 構造中に環形成はない。しかしながら、それは分枝または非分枝分子配列を有することができる。枝分かれのないアルカンは時々呼ばれます n-アルカン


シクロアルカン: 構造内に環状の分子配列があります。シクロアルカンは一般式Cを有する。nH2n.

アルカンの化学的性質

反応性

アルカンは多くの化学試薬に対して不活性です。 「パラフィン」は炭化水素の古い名前です。ラテン語の「パルマフィン」から派生した言葉で、「親和性がほとんどない」という意味です。その理由は、炭素 - 炭素(C-C)および炭素 - 水素(C-H)結合が非常に強いためです。アルカンがかなり高温に加熱されない限り、それらの結合を切断することは非常に困難です。炭素原子と水素原子はほぼ同じ電気陰性度の値を持つため、C-H結合も強力です。

燃焼

アルカンは空気中で容易に燃えることがあります。アルカンと過剰な酸素との反応は「燃焼」と呼ばれます。この反応では、アルカンが二酸化炭素(CO)に変換されます。2)と水。


燃焼反応は発熱性であり、これはそれらが熱を放出することを意味する。従って、アルカンはエネルギー源として使用することができる。

アルカンの物性

アルカンは、気体、液体、固体の3つの形態すべてで存在します。メタン、エタン、プロパン、ブタンは室温の気体です。ペンタン、ヘキサン、およびヘプタンの非分枝構造は液体である。より高い分子量を有するアルカンは固体である。

CH4 C4H10 ガス

C5H12 C17H36 液体

より高分子量のアルカン

溶解度

アルカンは非極性有機化合物です。水は極性溶媒なので、アルカンは水に溶けません。それらは「疎水性」(「水を嫌う」を意味する)化合物であると言われています。それらは無極性または弱極性の有機溶媒に溶解されます。アルカンは、金属表面を水に触れないように保護するため、金属の優れた潤滑剤および防腐剤として使用されています。腐食を防ぎます。

密度

アルカンの密度は水の密度よりも低いです。それらの密度値は約0.7 g mLです-1、水の密度を1.0 g mLとします。-1。たとえば、アルカンと水を混合すると、アルカンは水に比べて密度が低く、水には溶けないため、アルカン層は水の上で分離します。

沸点

非分枝アルカンについては、炭素原子数および分子量が増加するにつれて沸点は滑らかに増加する。分子が大きいほど表面積が大きくなり、ファンデルワールス相互作用(ロンドン力相互作用)を形成する能力が高まる。これらは弱い分子間力ですが、沸点を上げて蒸発を防ぎます。

一般に、分枝アルカンは、同じ数の炭素原子を有する同じ非分枝アルカンと比較してより低い沸点を有する。分岐アルカンはより表面積が小さいため、ロンドン力相互作用のためにより少ない表面積を促進するので、沸点の差が生じる。これは分岐アルカンの沸点を下げる。


融点

n-アルカンについては、これは融点と同じ変動に従う。融点は分子量とともに増加します。しかしながら、偶数個の炭素原子を有するアルカンと奇数個の炭素原子を有するアルカンとの間には融点にわずかな差がある。偶数個の炭素原子を有するアルカンは、それらが固体構造にうまく詰め込まれているので、より高い融点を有する。従って、それらを溶融するためにはアルカン系列に沿ったより高い温度が必要とされる。従って、融点の変動はアルカン系に沿って滑らかな曲線を示さない。

一般に、分岐アルカンは、同数の炭素原子を有するn−アルカンよりも高い融点を有する。分岐構造はよりコンパクトな3D構造を与えます。それは容易に高融点の固体構造に詰まる。

アルカンの性質 - まとめ

アルカンは化学式Cの炭化水素です。nH2n + 2。すべての炭素原子はSP3混成化されており、四面体の角に向かうシグマ結合を形成している。沸点と融点の両方が分子量と共に増加します。鎖の分岐は、融点と沸点の両方に大きな影響を及ぼしますが、その逆になります。アルカンの分岐は沸点を下げ、逆にアルカンの分岐は融点を上げる。 n-アルカン系の場合、沸点と融点の変動は上昇傾向のグラフを示します。それにもかかわらず、融点のグラフは滑らかな形をしていない。

アルカンは化学的に安定であり、通常化学反応に関与しません。それらは極性溶媒に不溶でありそして無極性または弱極性有機溶媒に可溶性である。アルカンは水より密度が低いです。

アルカンは異性を示す。一つの分子式に対していくつかの分子構造があります。それらの物理的および化学的性質は構造と共に変化する。

アルケンの特性は何ですか