Las propiedades físicas de un compuesto están relacionadas con su peso molecular y sus fuerzas intermoleculares. Dentro de una serie homólogica, las fueras son similares, pero el peso molecular varía sistemáticamente y de él depende las propiedades fíicas, dentro de las cuales son importantes el estado físico (sólido, líquido y gaseoso), el punto de ebullición (temperatura a la cual un líquido se convierte en su vapor a una presió de terminada), el punto de fusión (temperatura a la cual un sólido se convierte en su líquido a una presión dada) y la solubilidad en diferentes solventes.
ESTADO FISICO
En la serie homólogica de los alcanos, los primeros componentes (C1 a C4) son gaseosos, luego líquidos muy volatiles (C5 a C7),posteriormente líquidos cada vez viscosos y (C8 a C14) por último sólidos (C15.....).
En la serie homóloga de los alquenos , los tres primeros componentes (C2 a C4) son gaseosos, luego líquidos cada vez mas viscosos (C5 a C13) y de ahí en adelante sólidos.
PUNTOS DE EBULLICION
Los puntos normales de ebullicion (a 1 atm), dependen no sólo del peso molecular y las fuerzas intermoleculares, sino del empaquetamiento y/o asociacion entre las molécuals. En las series homólogas se tienen las siguientes consideraciones
1. La serie homóloga de los alcanos, el punto de ebullicion aumenta a medida que crece el peso molecular, sin embargo, este eneuciado no es totalmete válido, pues en presencia de ramificaciones, impide el acercamiento de las moléculas, se disminuye el valor de la fuerza intermolecular (dipolo inducido) y por lo tanto, el punto de ebullicion se hace menor en los alcanos ramificados respecto a los no ramificados del mismo número de carbonos
2. Respecto a las series homólogas de lsos alquenos y los alquinos, tratadas separadaemnte, se puede estableces lo mismo que en la de los alcanos; sin embargo, se de anotar que los alquenos presentan punto de ebullicion mayor que los alcanos y alquinos mayor que los alquenos; lo que es lógico, ya que el doble enlace induce una mayor polaridadque el simple y triple más que el doble, este aumento de la polaridad incrementa las fuerzasintermoleculares y el punto de ebullicion.Tambien es conveniente anotar que la posicion de los enlaces triples y dobles de una cadena carbonada genera diferentes polaridades e influye en el punto de ebullición como se puede observar en los siguientes ejemplos
Los hidrocarburos cíclicos presentan puntos de ebullicion mayor que los de cadena abierta de igual número de carbonos lo que se debe fundamentalmente al acoplamiento de las moléculal, que se sitúan más cercanas entre sí, lo que presenta las fuerzas intermoleculares
PUNTOS DE FUSION
Los puntos de fusión de los hidrocarburos dependen tambien de los mismos factores que el punto de ebullición y en las series homólogas se tienen las siguientes generalizaciones:
En la serie homóloga de los alcanos, la variación en los puntos de fisión, se presenta en forma ascendente, pero escalonada a medida que aumenta el peso molecular, tal como se ilustra en la foto...
En la fotografia se puede observar dos curvas, convergentes gradualmente cuando los pesos moleculares son altos, la curva superior correponde a los alcanos que tienen un número par de átomos de carbono y la inferior a los de número impar. La explicación a este hecho se encuentra al considerar la siguiente fotografia..
Disposición estructural de los átomos en compuestos con cadena par e impar de carbono
SOLUBILIDAD
Los alcanos son insoluble en el agua y solventes polares; el CH4 , que es el más soluble en agua, tiene una solubilidad de 2 x 19-5 g/ml a 25o C
La solubilidad disminuye al aumentar el peso molecular; esta poco solubilidad se debe a la baja polaridad.
Los alquenos y los alquinos, que son más polares, comparados con los alcanos, son un poco más solubles en el agua, pero es tan pequeño que practicamente se considera insolubles en ella. Los solventes adecuados para los hidrocarburos son no polares, normalmente otros hidrocarburos; esto ilustra el principio "lo semejante disuelve lo semejante", generalización que establece que las sustancias de estructura similar y fuerzas intermoleculares parecidas son mutuamente miscibles; en cambio las poco semejantes no lo son.
