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Gli alcani: Proprietà fisiche e geometria

alacaniLe proprietà fisiche degli alcani, come di tutte le molecole, sono determinate dall’intensità delle forze intermolecolari e dal loro assemblarsi nello stato solido e liquido.
Tra le molecole degli alcani le forze intermolecolari agenti sono le forze di dispersione di London Van der Walls. Esse sono molto deboli e si creano per polarizzazione temporanea delle nuove elettroniche. Più elettroni ci sono maggiori sono le interazioni tra le molecole.
Se compariamo molecole isomere di alcani, che hanno pari peso molecolare numero di elettroni, a fare la differenza sarà la forma delle molecole e, in ultima istanza, la superficie molecolare.
Maggiore è l’area superficiale maggiore saranno le forze di attrazione agenti.
Quindi col crescere della superficie si favorisce lo stato liquido rispetto allo stato gassoso, e crescono i punti di ebollizione dei liquidi.
Il normal pentano ha una superficie maggiore del neo pentano ed avrà una Temperatura di ebollizione maggiore.
Nel solido, nella costituzione dello stato crisallino, però, acquista importanza anche il modo di impaccarsi delle molecole. Qui è più facile impaccare le molecole sferoidi del neo pentano rispetto a quelle del normal pentano che ha anche differenti conformazioni da accomodare.
Di conseguenza il normal pentano ha un punto di fusione molto minore del neopentano.
Il più sferico dei due isomeri degli alcani tenderà ad avere una minore differenza tra PF e PE.
La confermma la possiamo trovare nei due isomeri dell’ottano: normal ottano e 2,2,3,3 tetrametil butano.
Il n ottano ha una superficie maggiore e quindi punto di ebollizione maggiore, ma la forma sferoide del tetrametilbutano favorisce invece lo stato solido.
Di conseguenza il normal ottano ha un punto di fusione molto minore del 2,2,3,3 tetrametilbutano.
Gli alcani isomeri più sferici avranno una minore differenza tra il PFe PE dei rispettivi alcani lineari

Molecola Atomi di C PF PE Superficie
pentano 5 -130 36 118
neopentano 5 -16.6 9.5 112
n-ottano 8 -56 126 170
neoottano 8 104 107 144

Pagina originaria e dati tratti dal LINK

pinostriccoli

Docente di Chimica nell’ITIS Galilei di Altamura