Concetti Chiave
- Gli alcani sono composti apolari, insolubili in acqua, con punti di ebollizione e fusione generalmente più bassi rispetto ad altri composti organici.
- Il punto di ebollizione degli alcani aumenta con il numero di atomi di carbonio; catene più lunghe favoriscono interazioni deboli, mentre ramificazioni riducono la superficie di contatto.
- La formula bruta degli alcani è CnH2n e la loro struttura può ciclizzare, presentando conformazioni diverse a seconda della disposizione dei sostituenti.
- La stabilità delle molecole di alcano aumenta quando i sostituenti ingombranti si trovano in posizione equatoriale, a causa della commutazione dei sostituenti.
- I primi tre alcani sono gassosi, mentre quelli con più atomi di carbonio si presentano in forma liquida.
Quali sono le caratteristiche degli alcani?
Essendo formati da legami covalenti non polari tra C e H, gli alcani sono apolari, quindi insolubili in acqua (non rimpiazzano i legami a H tra le molecole di acqua). A parità di peso molecolare, rispetto agli altri composti organici, hanno quindi punti di ebollizione e fusione più bassi, è più semplice infatti andare a rompere le poche interazioni deboli (solo idrofobiche).
I punti di ebollizione aumentano all'aumentare degli atomi di C: al loro aumentare si allunga la catena e aumenta la possibilità di contrarre interazioni deboli; i punti di fusione ed ebollizione si abbassano se la catena si ramifica o forma una sfera, che riduce il numero di legami possibili dato il diminuire della superficie di contatto; i primi tre alcani si trovano in forma gassosa, gli altri liquidi.
Struttura e conformazione degli alcani
Hanno formula bruta CnH2n (come gli alcheni): la struttura della molecola si ripiega su se stessa, ciclizza. Si potrebbe pensare a un struttura triangolare per il ciclopropano, quadrata per il cliclobutano, pentaedrica per il ciclopentano e così via, ma in realtà le conformazioni sono diverse. Commutazione: la reazione che sposta i sostituenti equatoriali ad assiali e viceversa. Se abbiamo un sostituente più ingombrante, la molecola si stabilizza nella conformazione con quel sostituente ingombrante in posizione equatoriale.
Domande da interrogazione
- Quali sono le proprietà fisiche degli alcani rispetto ad altri composti organici?
- Come influisce la lunghezza della catena carboniosa sui punti di ebollizione e fusione degli alcani?
- Qual è la formula bruta degli alcani e come si presenta la loro struttura?
Gli alcani, essendo apolari e formati da legami covalenti non polari, hanno punti di ebollizione e fusione più bassi rispetto ad altri composti organici a parità di peso molecolare. Questo è dovuto alla facilità di rompere le interazioni deboli, che sono solo idrofobiche (testo).
I punti di ebollizione degli alcani aumentano con l'aumentare degli atomi di carbonio, poiché una catena più lunga consente maggiori interazioni deboli. Tuttavia, se la catena si ramifica, i punti di fusione ed ebollizione diminuiscono a causa della riduzione della superficie di contatto (testo).
Gli alcani hanno formula bruta CnH2n e la loro struttura tende a ciclizzare. Le conformazioni possono variare, e la stabilità della molecola è influenzata dalla posizione dei sostituenti, con quelli più ingombranti preferibilmente in posizione equatoriale (testo).
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
