Головна |
Відповідно до теорії хімічної будови, фізичні властивості речовин залежать від їх складу і будови.
Найбільш закономірно в гомологічної ряду граничних вуглеводнів змінюються температури кипіння. Перші чотири члени ряду: метан, етан, пропан і бутан, при кімнатних умовах - гази. Алкани С5-С15 - рідкі, а С16 і далі - тверді. Починаючи з н-С5, При переході від одного гомолога н-алкана до іншого температура кипіння зростає кожного разу на 25-30 ° С, причому ця «Гомологічна різниця» поступово зменшується, знижуючись у 18-го члена ряду до 14 ° С.
С5 | С6 | С7 | С8 | ... | С16 | С17 | С18 |
36,2 | 69,0 | 98,0 | 125,8 | 287,5 | 303,0 | 317,0 ° С |
Перетворенню рідкої речовини в газоподібний протидії діють слабкі сили взаємного тяжіння атомів різних молекул. Це тяжіння тим більше, чим більше атомів в молекулі і чим сильніше можуть зближуватися їх атоми. Перший фактор проявляється в плавному підвищенні температур кипіння гомологів нормального будови. Закон переходу кількісних змін у якісні в даному випадку має дуже вдале додаток. Поступове збільшення молекулярної маси на 14 (молекулярна маса групи -СН2-) від одного гомолога до іншого призвели до різкого стрибка у властивостях - зміни агрегатного стану: С4 - газ, а вже С5 - рідина.
Другий фактор проявляється у відмінності t ° кип ізомерних вуглеводнів, які мають однакову молекулярну масу. Нормальні вуглеводні, молекули яких найкраще упаковуються в рідкій фазі, мають найвищими температурами кипіння і найбільшою щільністю. Найбільш розгалужені - наинизшими температурами кипіння і густиною (табл.1).
Таблиця 1 Температури кипіння, плавлення і
щільності ізомерів пентану
з'єднання | температуру кипіння., ° С | d420, г / см3 | Tплав, ° С |
н-Пентан | 36,2 | 0,6260 | -131,6 |
з-Пентан | 28,0 | 0,6197 | -160,5 |
нео-Пентан | 9,5 | 0,5910 | -20,0 |
Тверді алкани кристалічності. Температура плавлення відображає міцність міжмолекулярних зв'язків в кристалі. Вона також визначається молекулярною масою сполуки і в великій мірі залежить від геометричних факторів упаковки молекул в кристалічній решітці. Чим симетричні побудована молекула, тим легше і міцніше її упаковка в кристалі і тим вище температура плавлення. Так, ступінь симетрії молекул ізомерних пентанов зростає в такій послідовності: ізопентан, н-пентан, неопентана
СН3
|
СН3-СН-СН2-СН3, СН3-СН2-СН2-СН2-СН3, СН3-С-СН3,
| |
СН3 СН3
що цілком відповідає зазначеній закономірності (дивись вище).
Деякі сполуки, конформації яких позбавлені будь-яких елементів симетрії, взагалі не можуть кристалізуватися, або кристалізуються дуже важко. Наприклад, 3-метилпентан; 3-метілгептан; 2,3-діметілпентан. Ці сполуки при заморожуванні скла.
Основи номенклатури в органічній хімії | Галоідірованіе.
періодичного закону | Властивості елементів, а також властивості утворених ними простих і складних речовин перебувають у періодичній залежності від величини заряду ядер їх атомів. | Питання 1 Формування електронної оболонки атома | Загальні уявлення про хімічний зв'язок | Типи хімічних зв'язків і їх властивості. | Параметри хімічного зв'язку | IV. За ознакою виділення або поглинання енергії реакції ділять на екзотермічні і ендотермічні. | Розчин, що знаходиться в рівновазі з розчиняється речовиною, називається насиченим розчином. | Еквівалентом (Е) речовини називається таке його кількість, яке в хімічних реакціях з'єднується з 1 моль атомів водню або заміщує його в з'єднаннях. | Константа рівноваги |