物理性质趋势
- 碳氢化合物的某些性质取决于它们分子的大小,包括沸点、粘度和可燃性
- 这些特性影响着碳氢化合物作为燃料的使用方式
沸点
- 这些碳氢化合物根据官能团和共同分子式被归为同源系列
- 在同一系列的物理性能的渐变可以在趋势中看到沸点是烷烃的
- 每个烷烃的沸点都比前一个烷烃的沸点高
- 随着分子变大,分子间作用力的吸引力分子间的距离变大是因为分子中电子越来越多表面积接触他们之间
- 这意味着需要更多的热来分离分子,因此随着分子大小的增加,有一个增加在沸点
前八种烷烃的沸点呈逐渐增加趋势的曲线图
考试技巧
一些烷烃的沸点在零度以下,这意味着它们在室温下是气体。
粘度
- 粘度指的是容易流液体的
- 高粘度液体厚不容易流动
- 高粘度的反义词是液体是流动的
- 粘度也随链长增加而增加
- 这也是由于分子间的吸引力随着分子大小的增加而增加
- 增加的粘度意味着长链烷烃在机械中作为润滑剂是有用的,因为它们不太可能燃烧,并且可以减少运动部件之间的摩擦
可燃性
- 分子大小再次影响碳氢化合物的易燃性或可燃性
- 更小的碳氢化合物分子更多易燃而且比大分子更容易点燃
- 这使得它们作为燃料非常有用,燃烧时释放大量能量
燃烧
- 碳氢化合物在有空气的情况下燃烧
- 形成完全燃烧水而且二氧化碳气体
- 燃料中的碳和氢被氧化/获得氧气:
- 氢氧化生成水
- 碳氧化生成二氧化碳
- 以最简单的烷烃为例,甲烷燃烧过程如下:
CH4+ 2啊2→公司2+ 2 h2O
- 汽油主要由辛烷、C的异构体组成8H18这需要大量的氧气才能充分燃烧
2摄氏度8H18+ 25啊2→16日有限公司2+ 18 h2O
- 汽车发动机的效率通常不能使所有的汽油都燃烧,因此汽车尾气中会含有少量未燃烧的碳氢化合物以及其他导致环境问题的产品,如一氧化碳和煤烟
- 产生的二氧化碳是全球变暖的主要原因,用电动汽车取代内燃机是所有国家面临的一个重大挑战
考试技巧
- 你需要知道如何写出碳氢化合物完全燃烧的平衡符号方程。
- 在平衡这些方程时,按以下顺序平衡元素:
- 碳
- 氢
- 氧气。
- 如果你在平衡氧原子数时得到一个分数,然后把所有的都乘以2。