5.10. Физические свойства

Физические свойства алкенов по существу такие же, как свойства алканов. Они нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в неполярных растворителях, таких, как бензол, эфир, хлороформ или лигроин. Их плотность меньше плотности воды.

Таблица 5.2 (см. скан) Физические свойства алкенов

Как видно из данных табл. 5.2, температуре кипения повышаются с увеличением содержания углерода; так же как и в случае алканов, температуры кипения повышаются на 20-30 °С при увеличении длины цепи на один атом углерода, за исключением низших алкенов. Разветвление понижает температуру кипения. Сравнение данных табл. 5.2 и 4.3 (стр. 108) показывает, что температуры кипения алкенов очень близки к температурам кипения алканов с соответствующим углеродным скелетом.

Алканы совершенно неполярны. Некоторые алкены вследствие их определенной геометрии имеют небольшие дилэльныэ мэмэнты, которые приведены ниже. [Сравните эти дипольные моменты с дипольным моментом хлористого метила, равным ]

Связь алкильной группы с атомом углерода двойной связи мало поляр на, и ее направление указано на рисунке: алкильная группа подает электроны к углероду двойной связи. Поскольку этот дипольный момент связи не компенсируется соответствующим дипольным моментом противоположного направления, то в результате возникает суммарный дипольный момент молекулы.

цис-Бутен-2 с двумя метальными группами по одну сторону двойной связи и двумя атомами водорода по другую должен иметь небольшой дипольный момент. В транс-бутене-2 с каждой стороны двойной связи в молекуле находятся метальная группа и водород, и моменты связей компенсируют друг друга. Хотя дипольные моменты непосредственно не измерены, небольшое различие в полярности находит отражение в более высокой температуре кипения -изомера.

Такое же соотношение существует для многих пар геометрических изомеров. Вследствие своей большей полярности температура кипения цис-изомера обычно выше, чем транс-изомера. цис-Изомер менее симметричен, и поэтому его упаковка в кристаллической решетке менее плотная, что обусловливает, как правило, более низкую температуру плавления цис-изомера.

Различия в полярности и, следовательно, различия в температурах плавления и кипения больше для алкенов с заместителями, электроотрицательность которых сильно отличается от электроотрицательности углерода, например:

Связь между конфигурацией и температурой кипения или плавления является эмпирическим правилом, из которого имеется много исключений

(например, температуры кипения дииодэтенов). В то же время измерение дипольных моментов часто позволяет приписать цис- или транс-строение определенному изомеру.

(см. скан)