Число атомов углерода в молекуле вещества определяет физические свойства алканов. Чем длиннее углеродная цепь, тем тверже вещество. Подробнее о физических свойствах алканов читайте ниже.

Гомологи

Алканы имеют общую формулу CnH2n+2. Простейшим веществом, принадлежащим к алканам, является метан. Его еще называют болотным газом. Метан образует гомологический ряд, в котором каждое последующее вещество отличается одной группой CH2. Всего насчитывается 390 алканов.

Гомологи имеют схожие названия, состоящие из суффикса -ан и приставки, обозначающей количество атомов в веществе:

  • ун- или ген- – один;
  • к- – два;
  • три- – три;
  • тетра- – четыре;
  • хорошенькая – пять;
  • шестигранник – шесть;
  • гепт- – семь;
  • октябрь – восемь;
  • не- – девять;
  • декабрь – Десять.

Первые четыре гомолога лишены префиксов. Вы должны их запомнить: метан, этан, пропан, бутан.

Физические свойства алканов

Рис. 1. Гомологический ряд.

Все алканы, начиная с бутана, имеют изомеры. Их названия соответствуют основным названиям алканов с приставкой изо-. Для указания местоположения метильной группы используются более точные длинные имена. Например, диметилпропан, 3-метилпентан, 2,2-диметилоктан. Цифры в названии соответствуют атомам, к которым примыкают метильные группы.

Физические свойства алканов

Рис. 2. Изомеры с названиями.

Алканы – предельные углеводороды, получаемые из природных ископаемых – нефти, каменного угля, газа. Также их могут выделять из солей карбоновых кислот, путём превращения алкенов и алкинов.

Физические свойства

Физические свойства алканов зависят от их положения в гомологическом ряду. В таблице показано физическое состояние первых 20 алканов.

Имя

Формула

Агрегатное состояние

Метан

CH4

Бесцветные газы, без запаха и вкуса. Горите бледным или синим пламенем (пламенем газовой горелки) с большой тепловой мощностью

Этан

C2H6

Пропан

C3H8

Бутан

C4H10

Пентан

C5H12

Бесцветные маслянистые жидкости с резким запахом бензина

Гексан

C6H14

Гептан

C7H16

Октановое число

C8H18

Нонан

C9H20

Дин

С10Н22

Ундиан

C11H24

Додеканес

C12H26

Тридекан

C13H28

Тетрадекан

C14H30

Пентадекан

C15H32

Гексадекан

C16H34

Воскообразные и твердые легкоплавкие вещества

Гептадекан

C17H36

Октадекан

C18H38

Нанадекан

C19H40

Эйкосан

С20Н42

Все вещества, содержащие более 15 атомов углерода, являются твердыми соединениями. Чем больше атомов углерода содержит молекула, тем выше температуры плавления и кипения. Однако чем менее разветвлен изомер, тем выше его температуры плавления и кипения, поэтому разветвленные изомеры кипят при более низких температурах, чем их линейные аналоги.

Плотность всех алканов находится в пределах единицы (для воды — 1 г/см3), поэтому алканы плохо растворимы в воде и плавают на поверхности. Растворяется в органических растворителях.

Другое название алканов – парафины. Обычные парафиновые свечи – смесь гомологичных алканов от октадекана (C18H38) до пентатриоконтана (С35Н72).

Физические свойства алканов

Рис. 3. Керосин.

Что мы узнали?

Мы кратко узнали о получении и физических свойствах алканов. Это насыщенные углеводороды, которые выделяются из нефти и газа. Гомологический ряд алканов образует метан. Каждое последующее вещество отличается от предыдущего группой CH2. Физические свойства гомологов зависят от количества атомов углерода в молекуле. Первые четыре гомолога — бесцветные газы, алканы с 5—15 атомами углерода — маслянистые жидкости с резким запахом, остальные вещества — воскообразные и твердые соединения.