烷烃的结构与性质

烷烃的结构与性质

1.基本性质 1.1烷烃的结构特点

除甲烷外，还有一系列性质跟它很相似的烃，如乙烷（C 2H 6）、丙烷（C 3H 8）、丁烷（C 4H 10）等，这类烃称为烷烃。

（1）每个碳原子形成四个共价键，且碳原子之间只以单键相连成链状。 (2）碳原子的剩余价键均与氢原子结合。

(3）烷烃C n H 2n+2分子中含有(n －1)个C －C ，（2n+2）个C －H 键,共含有(3n+1）个共价键。 （4）超过三个碳原子的烷烃分子中的碳,并不在一条直线上，而是呈锯齿状。

（5)分子式（碳原子数）不同的烷烃一定互为同系物，分子式相同（结构不同）的烷烃一定互为同分异构体。

1。2烷烃的通式和物理通性

烷烃的通式为C n H 2n+2（n ≥1），甲烷是最简单的烷烃,也是氢含量最高(25％）的氢化物；烷烃中含氢的质量分数随着碳原子数的增多而减小，逐渐趋向于14。3％。

常温下，随着碳原子数的增多，烷烃由气态→液态→固态递变，其中C 1～C 4的烷烃为气态，新戊烷为气态，在标准状况下为液态。

由于烷烃结构相似，随着相对分子量的增大，熔、沸点和密度逐渐递增（甲烷、乙烷、丙烷的熔点稍有反常）。

烃基：烃分子去掉一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基。常用“R －”表示，如果是一元饱和烃基，“R －”的通式为：－C n H 2n+1(n ≥1)。

2。性质应用

烷烃的化学性质与甲烷相似,除发生燃烧和取代反应外，与酸、碱和氧化剂一般不发生反应. ①能燃烧：C n H 2n+2+

3n 12

+O 2−−−→点燃

nCO 2+（n+1）H 2O ②易与X 2取代（生成一卤代物）

C n H 2n+2+Cl 2−−−→光照

C n H 2n+1Cl+HCl

(可能存在同分异构体)

③能发生裂化反应：（C 16H 34为例）

C 16H 34−−−→高温C 8H 18+C 8H 16

十六烷 辛烷 辛烯

说明：在烃的衍生物中存在的烷基在化学性质上与烷烃类似，但受相邻基团的影响，有时与

烷烃不同，例如：

4nO ()KM H +

−−−−−→

等。

3.综合应用

取代反应与置换反应的比较

烷烃的取代物数目的判断技巧：

（1)“等效氢”法:判断烷烃的一元取代物(一个氢原子被取代）的数目关键是确定氢原子的不同位置，识别“等效氢”.哪些是等效氢呢？－CH 3上的3个氢原子；同一个碳原子上所连甲基中的氢原子［如（CH 3）3C －］;互为对称(处于镜面对称位置)的氢原子等。简而言之，位置关系相同的氢原子即为等效氢,等效氢上的一元取代物只计一种.

(2）“互补”法：若某有机物分子中国总共含有a 个氢原子，则某m 元取代物的种类当n+m=a 时相等。如C 5H 12的五元取代物和七元取代物的种类相等.

C n H2n+2（1≤n≤10)，一氯代物只有一种的物质有CH4、CH3－CH3、.