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  xiexienima 2008-04-12 00:00:00

  烷烴的物理性質(zhì)遵循甲烷的模式，并與烷烴的結(jié)構(gòu)相一致。烷烴分子完全是由共價(jià)鍵連結(jié)起來的。這些鍵或是連結(jié)兩個(gè)同類的原子，因而是非極性的；或是連結(jié)兩個(gè)電負(fù)性相差很小的原子，因而只有很小的極性。而且這些鍵在方向上分布得非常對稱，所以鍵的微弱的極性易于抵消。所以烷烴分子或是非極性的，或是極性很弱。 把非極性分子結(jié)合在一起的作用力（范德華力）是弱的，而且作用力范圍很??；它們僅在兩個(gè)分子的緊密接觸部分起作用，也就是在分子的表面間發(fā)生作用。因此，可以預(yù)料，在同一類化合物中，分子越大——因而它的表面積越大——分子間的作用力也越弱。 表烷烴的某些物理常數(shù)列舉了若干正烷烴的某些物理常數(shù)。我們知道，沸點(diǎn)和熔點(diǎn)隨著碳原子數(shù)增加而升高。沸騰和熔融過程需要克服液體和固體的分子間作用力。分子變大時(shí)，分子間的作用力增大，因而沸點(diǎn)和熔點(diǎn)升高。 烷烴的某些物理常數(shù) 名稱 結(jié)構(gòu)式 熔點(diǎn)（℃） 沸點(diǎn)（℃） 密度（20℃） 甲烷 CH4 -183 -162 乙烷 CH3CH3 -172 -88.5 丙烷 CH3CH2CH3 -187 -42 正丁烷 CH3(CH2)2CH3 -138 0 正戊烷 CH3(CH2)3CH3 -130 36 0.626 正己烷 CH3(CH2)4CH3 -95 69 0.659 正庚烷 CH3(CH2)5CH3 -90.5 98 0.684 正辛烷 CH3(CH2)6CH3 -57 126 0.703 正壬烷 CH3(CH2)7CH3 -54 151 0.718 正癸烷 CH3(CH2)8CH3 -30 174 0.730 正十一烷 CH3(CH2)9CH3 -26 196 0.740 正十二烷 (CH3(CH2)10CH3 -10 216 0.749 正十三烷 CH3(CH2)11CH3 -6 234 0.757 正十四烷 CH3(CH2)12CH3 5.5 252 0.764 正十五烷 CH3(CH2)13CH3 10 266 0.769 正十六烷 CH3(CH2)14CH3 18 280 0.775 正十七烷 CH3(CH2)15CH3 22 292 正十八烷 CH3(CH2)16CH3 28 308 正十九烷 CH3(CH2)17CH3 32 320 正二十烷 CH3(CH2)18CH3 36 異丁烷 (CH3)2CHCH3 -159 -12 異戊烷 (CH3)2CHCH2CH3 -160 28 0.620 新戊烷 (CH3)4C -17 9.5 異己烷 (CH3)2CH(CH2)2CH3 -154 60 0.654 3-甲基戊烷 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 -118 63 0.676 2，2-二甲基丁烷 (CH3)3CCH2CH3 -98 50 0.649 2，3-二甲基丁烷 (CH3)2CHCH(CH3)2 -129 58 0.668 除了很小的烷烴外，鏈上每增加一個(gè)碳，沸點(diǎn)升高20到30度；我們發(fā)現(xiàn)，每個(gè)碳原子使沸點(diǎn)增加20～30°不僅適用于烷烴，而且也適用于我們以后要研究的各種同系列。 熔點(diǎn)的并不如此有規(guī)律，因?yàn)樵诰w中，分子間的作用力不僅取決于分子的大小，而且也取決于他們在晶格中填充得多好。 為C1-C4四個(gè)烷烴是氣體，但是，由于沸點(diǎn)和熔點(diǎn)隨著鏈長的增加而升高，以后的13個(gè)(C5～C17)是液體，含有18個(gè)碳或18個(gè)碳以上的是固體。 具有相同碳原子數(shù)但結(jié)構(gòu)不同的烷烴，他們的沸點(diǎn)有微小的差別。丁烷、戊烷和己烷異構(gòu)體的沸點(diǎn)可以看到，支鏈異構(gòu)體比直鏈異構(gòu)體具有較低的沸點(diǎn)，支鏈越多，沸點(diǎn)越低。因此，正丁烷的沸點(diǎn)是0°，而異丁烷的沸點(diǎn)是－12°。正戊烷的沸點(diǎn)是36°，而有一個(gè)支鏈的異戊烷是28°，有兩個(gè)支鏈的新戊烷是9.5°。支化作用對沸點(diǎn)的影響在各類有機(jī)化合物中可以觀察到，支化作用使沸點(diǎn)降低是合理的；由于支化作用，使分子的形狀趨向于呈球形，這樣，表面積便降低，結(jié)果是分子間作用力變?nèi)酰虼司湍茉谳^低的溫度被克服。 與經(jīng)驗(yàn)規(guī)律“相似相溶”相一致，烷烴溶解于苯、和氯仿等非極性溶劑，而不溶于水和其他極性強(qiáng)的溶劑。把烷烴作為溶劑時(shí)，液態(tài)烷烴能溶解極性弱的化合物，而不能溶解極性強(qiáng)的化合物。 密度是隨著烷烴分子的增大而增加的，但在0.8左右時(shí)趨于穩(wěn)定；因此，所有烷烴的密度都很小。大多數(shù)有機(jī)化合物的密度比水小，這并不奇怪，因?yàn)樗鼈兒屯闊N一樣，主要是由碳和氫組成的。一般說來，一個(gè)化合物的密度如果要比水大，必需含有一個(gè)溴或碘那樣的原子，或含有幾個(gè)氯那樣的原子

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  xiaozhou66 2008-04-12 00:00:00

  如果樓主知道烷烴的立體結(jié)構(gòu)就好辦了 碳碳之間的鍵不存在極性；而氫原子在碳的四周作對稱分部，因此碳?xì)滏I的極性相互抵消了，因此烷烴是非極性或極性很弱的分子 不過像（CH3）3CH 這種，極性就相對大一點(diǎn)了（不過也就大那么一點(diǎn)而已，相對H2O這類來說那是小巫見大巫喇）

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  WANGQIANG20033 2008-04-12 00:00:00

  烷烴即飽和烴（saturated group)，是只有碳碳單鍵的鏈烴，是Z簡單的一類有機(jī)化合物。烷烴分子中，氫原子的數(shù)目達(dá)到Z大值，它的通式為CnH2n+2。分子中每個(gè)碳原子都是sp3雜化。Z簡單的烷烴是甲烷。 烷烴中，每個(gè)碳原子都是四價(jià)的，采用sp3雜化軌道，與周圍的4個(gè)碳或氫原子形成牢固的σ鍵。連接了1、2、3、4個(gè)碳的碳原子分別叫做伯、仲、叔、季碳；伯、仲、叔碳上的氫原子分別叫做伯、仲、叔氫。 為了使鍵的排斥力Z小，連接在同一個(gè)碳上的四個(gè)原子形成四面體(tetrahedron)。甲烷是標(biāo)準(zhǔn)的正四面體形態(tài)，其鍵角為109°28′（準(zhǔn)確值：arccos(-1/3)）。 理論上說，由于烷烴的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所有的烷烴都能穩(wěn)定存在。但自然界中存在的烷烴Z多不超過50個(gè)碳，Z豐富的烷烴還是甲烷。 由于烷烴中的碳原子可以按規(guī)律隨意排列，所以烷烴的結(jié)構(gòu)可以寫出無數(shù)種。直鏈烷烴是Z基本的結(jié)構(gòu)，理論上這個(gè)鏈可以無限延長。在直鏈上有可能生出支鏈，這無疑增加了烷烴的種類。所以，從4個(gè)碳的烷烴開始，同一種烷烴的分子式能代表多種結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象叫同分異構(gòu)現(xiàn)象。隨著碳數(shù)的增多，異構(gòu)體的數(shù)目會迅速增長 烷烴還可能發(fā)生光學(xué)異構(gòu)現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)碳原子連接的四個(gè)原子團(tuán)各不相同時(shí)，這個(gè)碳就叫做手性碳，這種物質(zhì)就具有光學(xué)活性。 烷烴失去一個(gè)氫原子剩下的部分叫烷基，一般用R-表示。因此烷烴也可以用通式RH來表示。 烷烴Z早是使用習(xí)慣命名法來命名的。但是這種命名法對于碳數(shù)多，異構(gòu)體多的烷烴很難使用。于是有人提出衍生命名法，將所有的烷烴看作是甲烷的衍生物，例如異丁烷叫做2-二甲基丙烷。 現(xiàn)在的命名法使用IUPAC命名法，烷烴的系統(tǒng)命名規(guī)則如下： 找出Z長的碳鏈當(dāng)主鏈，依碳數(shù)命名主鏈，前十個(gè)以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳數(shù)，碳數(shù)多于十個(gè)時(shí)，以中文數(shù)字命名，如：十一烷。 從Z近的取代基位置編號：1、2、3...(使取代基的位置數(shù)字越小越好)。以數(shù)字代表取代基的位置。數(shù)字與中文數(shù)字之間以 - 隔開。 有多個(gè)取代基時(shí)，以取代基數(shù)字Z小且Z長的碳鏈當(dāng)主鏈，并依甲基、乙基、丙基的順序列出所有取代基。 有兩個(gè)以上的取代基相同時(shí)，在取代基前面加入中文數(shù)字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以 ， 隔開，一起列于取代基前面。 異辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）的結(jié)構(gòu)式。異辛烷是汽油抗爆震度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其辛烷值定為100。對于一些結(jié)構(gòu)簡單或者常用的烷烴，還經(jīng)常用俗名。如，習(xí)慣上直鏈烷烴的名稱前面加“正”字，但系統(tǒng)名稱中并沒有這個(gè)字。在主鏈的2位有一個(gè)甲基的稱為“異”，在2位有兩個(gè)甲基的稱為“新”。這雖然只適合于異構(gòu)體少的丁烷和戊烷，出于習(xí)慣還是保留了下來，甚至給不應(yīng)該叫“異”的2，2，4-三甲基戊烷也冠上了“異辛烷”的名字。 物理性質(zhì) 烷烴隨著分子中碳原子數(shù)的增多，其物理性質(zhì)發(fā)生著規(guī)律性的變化： 1.常溫下，它們的狀態(tài)由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài)，且無論是氣體還是液體，均為無色。一般地，C1~C4氣態(tài)，C5~C16液態(tài)，C17以上固態(tài)。 2.它們的熔沸點(diǎn)由低到高。 3.烷烴的密度由小到大，但都小于1g/cm^3，即都小于水的密度。 4.烷烴都不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。 CH3 | 注意：新戊烷（CH3—C—CH3）由于支鏈較多，常溫常壓下也是氣體。 | CH3 化學(xué)性質(zhì) 烷烴性質(zhì)很穩(wěn)定，因?yàn)镃-H鍵和C-C雙鍵相對穩(wěn)定，難以斷裂。除了下面三種反應(yīng)，烷烴幾乎不能進(jìn)行其他反應(yīng)。 氧化反應(yīng) R + O2 → CO2 + H2O 或 CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2-----------(點(diǎn)燃)---- nCO2 + (n+1) H2O 所有的烷烴都能燃燒，而且反應(yīng)放熱極多。烷烴完全燃燒生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就會產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。 以甲烷為例： CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O O2供應(yīng)不足時(shí)，反應(yīng)如下： CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O CH4 + O2 → C + 2 H2O 分子量大的烷烴經(jīng)常不能夠完全燃燒，它們在燃燒時(shí)會有黑煙產(chǎn)生，就是炭黑。汽車尾氣中的黑煙也是這么一回事。 取代反應(yīng) R + X2 → RX + HX 由于烷烴的結(jié)構(gòu)太牢固，一般的有機(jī)反應(yīng)不能進(jìn)行。烷烴的鹵代反應(yīng)是一種自由基取代反應(yīng)，反應(yīng)的起始需要光能來產(chǎn)生自由基。 以下是甲烷被鹵代的步驟。這個(gè)高度放熱的反應(yīng)可以引起爆炸。 鏈引發(fā)階段：在紫外線的催化下形成兩個(gè)Cl的自由基 Cl2 → Cl* / *Cl 鏈增長階段：一個(gè)H原子從甲烷中脫離；CH3Cl開始形成。 CH4 + Cl* → CH3+ + HCl （慢） CH3+ + Cl2 → CH3Cl + Cl* 鏈終止階段：兩個(gè)自由基重新組合 Cl* 和 Cl*， 或 R* 和 Cl*， 或 CH3* 和 CH3*. 裂化反應(yīng) 裂化反應(yīng)是大分子烴在高溫、高壓或有催化劑的條件下，分裂成小分子烴的過程。裂化反應(yīng)屬于消除反應(yīng)，因此烷烴的裂化總是生成烯烴。如十六烷(C16H34)經(jīng)裂化可得到辛烷和辛烯(C8H18)。 由于每個(gè)鍵的環(huán)境不同，斷裂的機(jī)率也就不同，下面以丁烷的裂化為例討論這一點(diǎn)： CH3-CH2-CH2-CH3 → CH4 + CH2=CH-CH3 過程中CH3-CH2鍵斷裂，可能性為48%； CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH3 + CH2=CH2 過程中CH2-CH2鍵斷裂，可能性為38%； CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH2-CH3 + H2 過程中C-H鍵斷裂，可能性為14%。 裂化反應(yīng)中，不同的條件能引發(fā)不同的機(jī)理，但反應(yīng)過程類似。熱分解過程中有碳自由基產(chǎn)生，催化裂化過程中產(chǎn)生碳正離子和氫負(fù)離子。這些極不穩(wěn)定的中間體經(jīng)過重排、鍵的斷裂、氫的轉(zhuǎn)移等步驟形成穩(wěn)定的小分子烴。 在工業(yè)中，深度的裂化叫做裂解，裂解的產(chǎn)物都是氣體，稱為裂解氣。 由于烷烴的制取成本較高（一般要用烯烴催化加氫），所以在工業(yè)上不制取烷烴，而是直接從石油中提取。 烷烴的作用主要是做燃料。天然氣和沼氣（主要成分為甲烷）是近來廣泛使用的清潔能源。石油分餾得到的各種餾分適用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)： C1~C4(40℃以下時(shí)的餾分)是石油氣，可作為燃料； C5~C11(40~200℃時(shí)的餾分)是汽油，可作為燃料，也可作為化工原料； C9~C18(150~250℃時(shí)的餾分)是煤油，可作為燃料； C14~C20(200~350℃時(shí)的餾分)是柴油，可作為燃料； C20以上的餾分是重油，再經(jīng)減壓蒸餾能得到潤滑油、瀝青等物質(zhì)。 此外，烷烴經(jīng)過裂解得到烯烴這一反應(yīng)已成為近年來生產(chǎn)乙烯的一種重要方法。 英文命名對照 n Name Formula Alkyl 1 Methane CH4 Methyl 2 Ethane C2H6 Ethyl 3 Propane C3H8 Propyl 4 Butane C4H10 Butyl 5 Pentane C5H12 Pentyl 6 Hexane C6H14 Hexyl 7 Heptane C7H16 Heptyl 8 Octane C8H18 Octyl 9 Nonane C9H20 Nonyl 10 Decane C10H22 Decyl 例如，2，2，4-三甲基戊烷 2，2，4－trimethylpentane

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  nice珊珊822 2008-04-12 00:00:00

  極性非極性取決于分子自身的對稱性 烷烴一般都是對稱的規(guī)則形狀 但也有奇數(shù)碳 不是的對稱 成弱極性

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  哀傷の羈絆 2008-04-12 00:00:00

  烷烴分為飽和的和不飽和的。 飽和的如果是直鏈烴，就是c-c-c-c-c-c-c這樣的，肯定是結(jié)構(gòu)對稱并且是非極性的 如果是有支鏈的，如 c-c-c-c-c等 | | c c 這個(gè)就不是完全非極性結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗姆肿咏Y(jié)構(gòu)并不對稱，會偏向一邊 不飽和烴與之類似，如果其結(jié)構(gòu)能形如c-c-c-c-c-c-c，對稱點(diǎn)在某一個(gè)原子上或者幾何ZX的，那么這就是非極性分子

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  居牲畜壞 2017-09-23 00:00:00

  甲烷分子結(jié)構(gòu)完全對稱，是非極性分子。 以甲烷為基本結(jié)構(gòu)單元，H被相同烴基取代時(shí)形成的烷烴的分子是非極性分子，如新戊烷、C(C2H5)4等。 其它烷烴分子都是弱極性分子（包括乙烷；弱極性是相對于烯烴等來說；因?yàn)镃-C-C鏈?zhǔn)钦劬€形的，結(jié)構(gòu)上并不完全對稱），極性一般隨分子中C原子的個(gè)數(shù)增加而增強(qiáng)。另外同碳原子數(shù)的烷烴一般分支越多，各部分極性抵消的比例越大，極性越弱（如新戊烷<異戊烷<正戊烷）。

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