发布时间:2022-11-07
烷烃(wántīng),是开链的饱和链烃(saturatedgroup),分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。通式为CnH2n+2,是最简单的一种有机化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。
只由碳氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物,简称为烃。根据烃分子骨架的不同,烃可分为链烃(脂肪烃)和环烃(脂环烃)两大类。链烃又可以分为饱和烃和不饱和烃。其中饱和烃就是烷烃,整体构造大多仅由碳氢原子以碳碳单键与碳氢单键组成的有机化合物,饱和意味着分子中的碳原子和其他原子的结合达到了最大限度。
烷烃并非是结构式所画的平面结构,而是立体形状的,所有的碳原子都是sp3杂化,各原子之间都以σ键相连,键角接近109°28‘,C-C键的平均键长为154 pm,C-H键的平均键长为109 pm,由于σ键电子云沿键轴呈轴对称分布,两个成键原子可绕键轴“自由”转动。
从甲烷开始,每增加一个碳原子就相应地增加两个氢原子,因此烷烃的通式为CnH2n+2,n表示碳原子的数目(n=1,2,3,···),理论上n可以很大,但已知的烷烃n大约在100以内。拥有相同分子通式和结构特征的一系列化合物同系列,烷烃同系差为CH2,C原子个数不同的烷烃互为同系物。同系列中的同系物的结构相似,化学性质相近,物理性质随着碳原子的增加而呈现规律性变化。
烷烃的密度(density)随相对分子质量增大而增大,这也是分子间相互作用力的结果,分子间引力增大,分子间的距离相应减小,相对密度则增大,密度增加到一定数值后,相对分子质量增加而密度变化很小。最大接近于0.8 g·cm-3左右,所以所有的烷烃都比水轻。