炭素数増加の核となるパターン (同族体、類似構造): 一般に、脂肪族炭化水素分子の炭素原子数が増加するにつれて、融点は徐々に上昇する傾向を示します。その主な理由は、相対的な分子量が増加し、分子間のファンデルワールス力が徐々に強くなることです。これを確認するための例:
表: 名前 |炭素原子の数 |融点 (度)
エタン|2|-183.3
プロパン|3|-187.7
ブタン|4|-138.4
ペンタン|5|-129.7
プロパンは結晶配列により若干の変動を示しますが、全体的な傾向は依然として増加傾向にあります。
同じ数の炭素原子のパターン (異性体、同じ相対分子量): 脂肪族炭化水素が同じ数の炭素原子を持つ (つまり、異性体である) 場合、パターンは次のとおりです: 分岐が多いほど、融点は低くなります。これは、分岐が増えると分子の配置が緻密でなくなり、分子間力が弱まり、その結果融点が低くなるためです。
特記事項
上記のルールに加えて、次の 2 つの点にも特別な注意が必要です。
ネオペンタンには炭素原子が 5 個ありますが (一般的な液体の範囲内)、室温では気体であり、その融点と沸点は直鎖ペンタンよりも低く、異性体の分岐が多いほど沸点と融点が低くなるという法則に従います。-
すべての脂肪族炭化水素は水よりも密度が低く、この特性は炭素原子の数によって変化しません。