烷烃
饱和烃就是烷烃。饱和烃是指其化学式中只有一个氢原子和一个碳原子的烷烃。CnH2n+2型的烷烃含有两个氢原子。像乙烷、丙烷和丁烷这样的烷烃，总共有四种类型的化合物。- 非极性化合物是一种烷烃。碳和氢的电负性几乎相同，因此它们没有任何极性。
- 烷烃的一个典型特征是熔点和沸点较低。由于烷烃分子间的范德华力较弱，这些原子很容易发生断裂。
- 随着分子体积的增大，它们的强度也会增强。更复杂的烷烃的沸点和熔点也会相应提高。
- 固体、液体和气体都是纯净物质可能存在的状态。未支链烷烃的自然状态是气体；例如，甲烷就是一种烷烃。所有比十六烷更大的烷烃都属于固体。
- 由于范德华力较弱，它们完全不溶于水。
- 相比之下，它们能够溶解在有机固体中。在这种情况下，烷烃的范德华力被破坏了，取而代之的是更新的范德华力。
烷烃的溶解度
- 一般来说，烷烃是非极性分子，因为碳和氢的电负性差异很小，C-C键和C-H键都是共价键。
- 含有极性的分子会溶解在极性溶剂中，而含有非极性的分子则会溶解在非极性溶剂中。因此，烷烃是疏水性的，也就是说，水无法溶解它们。
- 在克服了范德华力之后，它们可以溶解在有机溶剂中。
烷烃的沸点
- 随着分子表面积或分子大小的增加，范德华力也会增强。
- 烷烃的沸点随着分子量的增加而升高。
- 与它们的结构异构体相比，直链烷烃的沸点更高。
烷烃的熔点
- 烷烃的熔点随着分子量的增加而升高，其沸点也随之升高。
- 由于分子间的吸引力，高级烷烃很难溶解在水中。
- 偶数碳原子的烷烃比奇数碳原子的烷烃具有更高的熔点。这是因为在固态下，偶数碳原子的烷烃会形成有序的结构，这种结构更难以被破坏（即需要更多的能量来使其熔化）。
烯烃
化学工业对烯烃（尤其是乙烯）的依赖性极高。原油中并不含有大量的烯烃，但这些化合物是通过裂解烷烃产生的。烯烃在空气中燃烧时会生成二氧化碳和水，这一过程与碳氢化合物的燃烧类似。由于乙烯与氧气发生爆炸性反应，因此它不太适合作为燃料使用。尽管烯烃在化学工业中用于制造塑料和其他化学品方面具有很高的价值，但它们并不适合用作燃料。烯烃的一般性质
物理状态：在无氧环境下，含有两个或四个碳原子的气体、含有18个或更多碳原子的液体，以及室温下的固体，在无氧条件下会发出明亮、烟雾状的火焰。密度：烯烃的密度低于水。
溶解性：水不溶于烯烃，但烯烃可以溶解在苯等有机溶剂中。
沸点：随着分子量或链长的增加，烯烃的沸点逐渐升高。这表明随着分子体积的增大，分子间的吸引力也随之增强。
烯烃的分类
烯烃中sp2杂化的碳原子与烷基团相连时，会影响双键的稳定性。烯烃的化学反应性通常由与其sp2杂化碳原子相连的烷基团的数量决定。通过观察结构单元C=C上连接的烷基团数量，可以区分不同类型的烯烃。这些烷基团被称为取代度。对于单取代的烯烃，其sp2杂化的碳原子仅连接一个烷基团。链末端含有双键的烯烃被称为末端烯烃；而当双键连接两个、三个或四个烷基团时，分别称为二取代、三取代和四取代烯烃。烯烃的用途
- 烯烃（如乙烯和丙烯）有很多用途。
- 像聚乙烯这样的塑料可以用来制作桶、袋子和碗。
- 用于制造冰箱部件和汽车电池壳体的聚苯乙烯的生产。
- 防冻剂乙二醇（ethane-1,2-diol）是汽车散热器中的常用成分。
- 正在开发用于涤纶和乙醇的合成纤维。
- 开发一种用于汽车的抗爆材料。
- 绳索和包装材料是由塑料和聚丙烯制成的。
- 用于丙酮生产的丙醇的制造。
- 丙烯酸纤维制造。
共轭二烯
二烯类化合物是含有两个双键的碳氢化合物链，这两个双键可以相邻，也可以不相邻。以两个相邻的双键为例，我们来探讨π电子系统的离域现象。根据这些双键的排列方式，化合物的反应性和稳定性可能会有所不同。含有两个双键并通过一个单键相连的二烯被称为共轭二烯。
共轭二烯的稳定性
共轭二烯（无论是单独存在的还是积累态的）中的共振和杂化能等因素促进了电荷的离域。烯丙基自由基的稳定性高于仲碳和叔碳自由基。在双键形成过程中，π轨道发生重叠，形成了一个强单键。下图是一个共振结构，展示了电荷是如何在这类共轭二烯的四个碳原子之间分布的。这种电荷的离域作用稳定了共轭二烯的结构。
化合物的稳定性不仅受共振效应的影响，还与杂化能有关。在1,3-丁二烯中，碳原子呈sp2杂化状态；而在含有单键的二烯中，碳原子则呈sp3杂化状态。具有s轨道特性的二烯分子中，π电子之间的吸引力更强，因此其C-C键的键长比普通烷烃中的C-C键更短（1.54埃）。
与双键不同排列方式相关的氢化能量也需要考虑。共轭二烯的氢化热低于这种化合物的孤立形式（约60千卡）和累积形式（约70千卡），因为随着化合物挥发性的增加，氢化热也会增加。下图通过比较不同类型键的氢化热来说明不同分子的相对稳定性：
