Propiedades físicas de los compuestos orgánicos

Puntos de ebullición

Dependen de las fuerzas de atracción intermoleculares.

Para las cadenas de alcanos, se consideran las fuerzas intermoleculares de Van der Waals. Para una serie homóloga de compuestos con diferentes pesos moleculares, a mayor peso molecular será mayor el punto de ebullición. Para compuestos con el mismo peso molecular, el más ramificado tendrá menor punto de ebullición. Esto se debe a que las ramificaciones reducen la superficie de contacto.

En compuestos con el mismo número de carbonos, el punto de ebullición será mayor para moléculas que tengan enlaces con momento dipolar (C-F,C-O,C-N,C-Cl, etc.), respecto a las que no lo tengan. Estos enlaces se conoces como dipolo-dipolo. Para series de compuestos con enlaces de este tipo, hay que tener en cuenta la magnitud del enlace.  Para distintos grupos funcionales, hay que tener en cuenta cuál tiene los enlaces más fuertes. El orden de mayor a menor fuerza es haluros de alquilos>alcoholes>aminas>éteres. Mientras más fuerte sea el enlace, mayor será el punto de ebullición.

Debido a los enlaces de momento dipolar se pueden formar puentes de hidrógeno. Este tipo de enlaces se forma con compuestos que tienen hidrógeno presente y un enlace polar. Los puentes de hidrógenos de los alcoholes son más fuertes que los de las aminas primarias y secundarias, debido a que el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno. Las aminas terciarias no pueden formar puentes de hidrógeno, ya que carecen de hidrógenos unidos al nitrógeno.

Puntos de fusión.

Dependen de las fuerzas de atracción intermoleculares y del empaquetamiento de la molécula.

Las cadenas de hidrocarburos con número par de carbonos presentan empaquetamiento mientras que las de número impar, no. Por esta razón a mayor peso molecular, mayor será el punto de fusión; pero las moléculas con número par de carbonos tendrán mayor punto de fusión que las de número impar.

Cuando dos cadenas tienen el mismo número de carbonos, la más ramificada tendrá menor punto de fusión debido a su dificultad de empaquetamiento. 

Solubilidad.

Para determinar qué tan soluble es un compuesto hay que ver si la molécula tiene mayor caracter polar, o mayor carácter no polar. El tamaño del grupo alquilo determina qué tan no polar es la molécula. Mientras más larga sea la cadena de carbonos, menos soluble será el compuesto en agua.

Los enlaces con momento dipolar que pueden formar enlaces de hidrógeno asignan el carácter polar a la molécula. Pero para ser solubles en agua deben tener bajo peso molecular en su cadena de carbonos.