[研究生入學考試]第二章烷烴(編輯修改稿)
2025-02-15 15:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 HHC H3HH3CHHH C H 3HC H3HHHHC H3H3CHHHC H3HH3CHH0 6 0 1 2 0 1 8 02 4 0 3 0 0 3 6 02． 5 烷烴的物理性質(zhì) 一、物理狀態(tài) 在常溫 (25℃ )常壓 (760mmHg， 1大氣壓或 )下，含有四個碳原子以下的烷烴為氣體，含五個到十六個碳原子的直鏈烷烴為液體，含十七個碳原子以上的直鏈烷烴為固體。 二 . 沸點 1. 直鏈烷輕的沸點隨著分子量的增加而有規(guī)律地升高。每增加一個CH2單位所引起沸點升高值隨著分子量的增加而逐漸減少。 2． 同數(shù)碳原子的烷烴異構(gòu)體 ， 直鏈異構(gòu)體的沸點最高 ，支鏈越多 ， 沸點越低 。 例如：戊烷 、 異戊烷和新戊烷的沸點分別為 ℃ 、 ℃ 和 ℃ 。 化合物的沸點與分子間的吸引力有關(guān) ， 分子間的吸引力越大 ， 則化合物的沸點越高 。 烷烴是非極性分子 ， 分子間僅有色散力存在 。 三、熔點 直鏈烷烴的熔點變化規(guī)律基本上與沸點相同，除甲烷外，也是隨分子量增加而有規(guī)律地升高。不過含奇數(shù)碳原子的烷烴和含偶數(shù)碳原子的烷烴分別構(gòu)成兩條熔點曲線，前者在下，后者在上。隨著分子量增加，兩條曲線逐漸趨近。 在晶體中．分子間的作用力不僅取決于分子的大小，而且與分子在晶格中的排列情況有關(guān)。 排列得越緊密，熔點就越高。 分子對稱性越好，熔點越高 。 CHH HHCHH3C C H3HCC H3H 3 C C H 3C H 3CC H3H3C CC H3CHH2C C H2HH3C C H3C H3C H 3C H3熔 點oC 1 8 3 1 8 7 1 7 1 3 01 0 2C H3C H2C H2C H2C H2C H2C H2C H3 5 7熔 點oC 四 、 密度 烷烴的密度都小于 1， 即比水輕 。 五 、 溶解度 烷烴不溶于水 ， 但能溶于有機溶劑 ， 在非極性有機溶劑 (如烴類 )中的溶解度比在極性有機溶劑 (如乙醇 )中大 。 “ 相似互溶 ” 原理是有機化合物溶解度的經(jīng)驗規(guī)律 。 這個原理指出結(jié)構(gòu)相似的化合物 ， 它們分子間的吸引力相近 ， 可以彼此互溶 。 烷烴是非極性分子 ， 因而最易溶于非極性溶劑中 ， 而不溶于極性大的水中 。 烷烴的化學性質(zhì) 結(jié)構(gòu)是決定物質(zhì)性質(zhì)的內(nèi)在因素 。 烷烴是僅含有 CC鍵和 CH鍵的化合物 ， 它們沒有極性或極性很弱 ， 因而 烷烴的化學性質(zhì)是不活潑的 。 一 . 氧化反應 在有機化學中 ， 一般認為分子中氧原子增加或氫原子減少的反應為氧化反應 ， 反之為還原反應 。 例如在 150℃ － 170℃ ， 5MPa－ 6MPa壓力下 ， 以脂肪酸鈷為催化劑 ， 用空氣氧化丁烷 ， 可生成重要的有機化工原料醋酸和丙酸 。 含十七個碳以上的固態(tài)烷烴的混合物叫做石蠟 (主要是 C20?C24的高級烷烴 )?？刂品磻獥l件可以使 石蠟部分氧化得到高級脂肪酸 ，它們可用于代替油脂制造肥皂。 烷烴在高溫和足夠的空氣中燃燒，則完全氧化，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱，燃燒時放出的熱量叫做燃燒熱。烷烴最廣泛的用途是用作燃料。 二 、 裂化 烷烴隔絕空氣被加熱到較高溫度時 (400℃ － 1000℃ )，碳鏈斷裂生成較小的分子，這種反應叫做 熱裂化反應 。分子量較大的高級烷烴和帶支鏈的烷烴，加熱時更容易發(fā)生熱裂化反應。 熱裂化反應的產(chǎn)物是復雜的混合物，除了由于碳鏈斷裂而產(chǎn)生較小分子的烷烴外，還伴隨脫氫而生成烯烴和氫氣。例如： 在催化劑存在下的裂化反應叫做 催化裂化 。催化裂化反應可以在較低的溫度下進行。烷烴裂化反應的重要意義在于：第一，可以得到高質(zhì)量的裂化汽油。第二，利用裂化反應，可以從重油或
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