Физические свойства алкенов
Алкены — непредельные углеводороды с одной двойной связью; их физические свойства закономерно изменяются с ростом молекулярной массы. Низшие алкены — газы, более тяжёлые представители — жидкости или твёрдые вещества, плохо растворимые в воде.
Общие закономерности
Алкены обычно бесцветны. Низшие представители имеют слабый характерный запах, а некоторые высшие — практически без запаха. При обычных условиях этен и пропен — газы; бутен и последующие соединения с увеличением числа атомов углерода переходят в жидкое, а затем в твёрдое состояние.
Общая формула алкенов применяется для соединений с одной двойной связью и открытой углеродной цепью. В гомологическом ряду каждый следующий представитель отличается от предыдущего на группу \(-\mathrm{CH_2}-\). Поэтому с увеличением относительной молекулярной массы усиливаются межмолекулярные взаимодействия и в целом повышаются температуры кипения и плавления.
| Свойство | Изменение при увеличении числа атомов углерода |
|---|---|
| Агрегатное состояние | газы → жидкости → твёрдые вещества |
| Температура кипения | обычно повышается |
| Растворимость в воде | остаётся низкой и обычно уменьшается |
| Растворимость в органических растворителях | обычно хорошая |
Алкены почти не растворяются в воде, поскольку их молекулы неполярны и не образуют с водой прочных взаимодействий. Зато они растворяются в большинстве органических растворителей. Плотность жидких алкенов обычно меньше плотности воды.
Этен при комнатной температуре — газ, а бутен — газ, близкий к переходу в жидкость при охлаждении. У бутена молекулы крупнее, поэтому его температура кипения выше, чем у этена.
Плохая растворимость в воде не означает полного отсутствия растворимости. Небольшое количество алкена может растворяться, но основная часть вещества образует отдельный слой.
Как изменяется температура кипения в гомологическом ряду алкенов при увеличении числа атомов углерода?
Разветвление углеродной цепи также влияет на физические свойства: изомеры с более разветвлённым строением обычно имеют более низкие температуры кипения, чем неразветвлённые изомеры с той же молекулярной формулой. Для сравнения свойств разных классов углеводородов см. сравнение свойств углеводородов.
Главное
- Низшие алкены — газы, при увеличении углеродной цепи появляются жидкости и твёрдые вещества.
- Алкены плохо растворяются в воде, но хорошо растворяются во многих органических растворителях.
- В гомологическом ряду температура кипения обычно повышается, а разветвление цепи обычно её понижает.