Основная закономерность увеличения числа атомов углерода (гомологи, подобные структуры): Вообще говоря, по мере увеличения числа атомов углерода в молекуле алифатического углеводорода температура плавления обычно имеет постепенную тенденцию к увеличению. Основная причина заключается в том, что относительная молекулярная масса увеличивается, а силы Ван-дер-Ваальса между молекулами постепенно усиливаются. Примеры, подтверждающие это:
Таблица: Имя|Число атомов углерода|Точка плавления (градусы)
Этан|2|-183,3
Пропан|3|-187,7
Бутан|4|-138,4
Пентан|5|-129,7
Пропан демонстрирует небольшие колебания из-за расположения кристаллов, но общая тенденция по-прежнему соответствует тенденции роста.
Схема одинакового числа атомов углерода (изомеров, одинаковой относительной молекулярной массы): когда алифатические углеводороды имеют одинаковое количество атомов углерода (т.е. являются изомерами), закономерность такова: чем больше разветвлений, тем ниже температура плавления. Это связано с тем, что большее количество разветвлений приводит к менее компактному расположению молекул, более слабым межмолекулярным силам и, следовательно, к более низкой температуре плавления.
Специальные примечания
Помимо вышеперечисленных правил, особого внимания требуют еще два момента:
Хотя неопентан имеет 5 атомов углерода (в пределах типичного жидкого диапазона), он является газообразным при комнатной температуре, а его точки плавления и кипения ниже, чем у пентана с прямой - цепью, что соответствует правилу, согласно которому чем более разветвлен изомер, тем ниже температуры кипения и плавления;
Все алифатические углеводороды имеют плотность меньше, чем у воды, и это свойство не меняется в зависимости от количества атомов углерода.