烷烴屬于有機(jī)物嗎
- 教育綜合
- 2022-10-05 17:43:35
烷烴能溶于水么
任何一種烴,無論是烷烴、烯烴、炔烴還是芳香烴都是不溶于水的。而烴的衍生物有的是可溶于水的,例如醇類中的乙醇(酒精),醛類中的甲醛等等。但是烴的衍生物絕對不是烴,因為烴的定義是只含有C、H兩種元素的有機(jī)物,而烴的衍生物都是由C、H、O三種元素組成的!烷烴是什么?
烷烴(英語:alkane),俗稱石蠟烴(paraffin),是碳?xì)浠衔锵碌囊环N飽和烴,其整體構(gòu)造大多僅由碳、氫、碳-碳單鍵與碳?xì)鋯捂I所構(gòu)成,同時也是最簡單的一種有機(jī)化合物,而其下又可細(xì)分出鏈烷烴與環(huán)烷烴。其名烷是化學(xué)家取“碳”右下角的“火”,加上“完”造出的字,讀音同“完”?!疤肌北硎酒浣Y(jié)構(gòu)中含有碳,而“完”表示其分子結(jié)構(gòu)中碳原子化合價完足的意思。
拓展資料:
烷烴在宇宙間分布眾多,其中分布最多的是甲烷,而極少見由50個碳原子以上所構(gòu)成的烷烴。地球上的烷烴多為甲烷,而甲烷的濃度隨地球緯度降低而遞減,并在北緯40度及赤道附近都有明顯濃度下降。北半球與南半球平均濃度各為1.65ppm及1.55ppm。
有機(jī)化學(xué)烷烴
烷烴(wántīng),即飽和鏈烴(saturatedgroup),是碳?xì)浠衔锵碌囊环N飽和烴,其整體構(gòu)造大多僅由碳、氫、碳碳單鍵與碳?xì)鋯捂I所構(gòu)成,同時也是最簡單的一種有機(jī)化合物。
烷烴的物理性質(zhì)隨分子中碳原子數(shù)的增加,呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。
在室溫下,含有1~4個碳原子的烷烴為氣體;常溫下,含有5~10個碳原子的烷烴為液體;含有10~16個碳原子的烷烴可以為固體,也可以為液體;含有17個碳原子以上的正烷烴為固體,但直至含有60個碳原子的正烷烴(熔點99℃),其熔點(meltingpoint)都不超過100℃。低沸點(boilingpoint)的烷烴為無色液體,有特殊氣味;高沸點烷烴為黏稠油狀液體,無味。烷烴為非極性分子(non-polarmolecule),偶極矩(dipolemoment)為零,但分子中電荷的分配不是很均勻的,在運動中可以產(chǎn)生瞬時偶極矩,瞬時偶極矩間有相互作用力(色散力)。此外分子間還有范德華力,這些分子間的作用力比化學(xué)鍵的小一二個數(shù)量級,克服這些作用力所需能量也較低,因此一般有機(jī)化合物的熔點、沸點很少超過300℃。
正烷烴的沸點隨相對分子質(zhì)量的增加而升高,這是因為分子運動所需的能量增大,分子間的接觸面(即相互作用力)也增大。低級烷烴每增加一個碳原子和兩個氫原子(成為其同系物),相對分子質(zhì)量變化較大,沸點也相差較大,高級烷烴相差較小,故低級烷烴比較容易分離,高級烷烴分離困難得多。
在同分異構(gòu)體中,分子結(jié)構(gòu)不同,分子接觸面積不同,相互作用力也不同,正戊烷沸點36.1℃,2-甲基丁烷沸點25℃,2,2-二甲基丙烷沸點只有9℃。叉鏈分子由于叉鏈的位阻作用,其分子不能像正烷烴那樣接近,分子間作用力小,沸點較低。
固體分子的熔點也隨相對分子質(zhì)量增加而增高,這與質(zhì)量大小及分子間作用力有關(guān)外,還與分子在晶格中的排列有關(guān),分子對稱性高,排列比較整齊,分子間吸引力大,熔點就高。在正烷烴中,含單數(shù)碳原子的烷烴其熔點升高較含雙數(shù)碳原子的少。
通過X射線衍射方法分析,固體正烷烴晶體為鋸齒形,在單數(shù)碳原子齒狀鏈中兩端甲基同處在一邊,如正戊烷,雙數(shù)碳鏈中兩端甲基不在同一邊,如正己烷,雙數(shù)碳鏈彼此更為靠近,相互作用力大,故熔點升高值較單數(shù)碳鏈升髙值較大一些。
烷烴的密度(density)隨相對分子質(zhì)量增大而增大,這也是分子間相互作用力的結(jié)果,密度增加到一定數(shù)值后,相對分子質(zhì)量增加而密度變化很小。
與碳原子數(shù)相等的鏈烷烴相比,環(huán)烷烴的沸點、熔點和密度均要髙一些。這是因為鏈形化合物可以比較自由地?fù)u動,分子間“拉”得不緊,容易揮發(fā),所以沸點低一些。由于這種搖動,比較難以在晶格內(nèi)做有次序的排列,所以熔點也低一些。由于沒有環(huán)的牽制,鏈形化合物的排列也較環(huán)形化合物松散些,所以密度也低一些。同分異構(gòu)體和順反異構(gòu)體也具有不同的物理性質(zhì)。下表是若干烷烴和環(huán)烷烴的物理常數(shù)。
所有烷烴,由于σ鍵極性很小,以及分子偶極矩為零,是非極性分子。根據(jù)相似相溶原則,烷烴可溶于非極性溶劑如四氯化碳、烴類化合物中,不溶于極性溶劑,如水中。
烷烴中的氫原子被鹵原子取代的反應(yīng)稱為鹵化反應(yīng)(halogenation)。鹵化反應(yīng)包括氟化(fluorinate),氯化(chlorizate),溴化(brominate)和碘化(iodizate)。但有實用意義的鹵化反應(yīng)是氯化和溴化。
在生活中經(jīng)常碰到這樣的現(xiàn)象,人老了皮膚有皺紋,橡膠制品用久了變硬變黏,塑料制品用 久了變硬易裂,食用油放久了變質(zhì),這些現(xiàn)象稱為老化。老化過程很慢,老化的原因首先是氧氣進(jìn)入具有活潑氫的各種分子而發(fā)生自動氧化反應(yīng)(autoxidaticm),繼而再發(fā)生其它反應(yīng)。當(dāng)然烷烴也可以發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),即燃燒現(xiàn)象。
所有的烷烴都能燃燒,完全燃燒時,烷烴的化學(xué)鍵全部斷裂后,生成二氧化碳和水,同時放出大量熱。燃燒時火焰明亮呈淺藍(lán)色。
烷烴與硝酸或四氧化二氮進(jìn)行氣相(400~450℃)反應(yīng),生成硝基化合物(RNO2)。 這種直接生成硝基化合物的反應(yīng)叫做硝化(nitration)。
烷烴在高溫下與硫酸反應(yīng),和與硝酸反應(yīng)相似,生成烷基磺酸,這種反應(yīng)叫做磺化。
希望我能幫助你解疑釋惑。