Alkane sind unpolare Moleküle, da sie nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen. Der Elektronegativitätsunterschied zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff ist minimal und daher haben Alkane ein Dipolmoment von Null. Dies führt dazu, dass nur Dispersionskräfte zwischen den Molekülen vorhanden sind. Die Stärke der Dispersionskräfte ist abhängig von der Oberfläche der Moleküle, auf die sie einwirken. Da bei geradkettigen Alkanen die Oberfläche mit der Moleküllänge zunimmt, nehmen mit zunehmender Kohlenstoffkettenlänge auch die Dispersionskräfte über das Homolog zu.
Die Dispersionskräfte beeinflussen die physikalischen Eigenschaften der Alkane und verändern ihren physikalischen Zustand. Basierend auf der Anzahl der Kohlenstoffatome liegen die geradkettigen Alkane bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck in unterschiedlichen physikalischen Zuständen vor. Somit ist der Siedepunkt für geradkettige Alkane direkt proportional zu ihrer Kettenlänge und wiederum proportional zu den Dispersionskräften. Im Gegensatz dazu zeigt der Schmelzpunkt ein ungerade-gerades Verhalten, d. h., die ungerad- und geradgliedrigen Alkane bilden mit zunehmender Kettenlänge einen unterschiedlichen Schmelzpunkttrend.
Verzweigtkettige Isomere von Alkanen weisen aufgrund der Unterschiede in Form und Größe im Vergleich zu geradkettigen Alkanen erhebliche Unterschiede in ihren Eigenschaften auf. Bei Pentan beispielsweise variiert der Schmelzpunkt zwischen der geradkettigen und der verzweigten Form drastisch. Das geradkettige n-Pentan schmilzt bei einer Temperatur von –129,8 °C, während die verzweigte Form Isopentan bei –161,0 °C schmilzt. Neopentan, das symmetrisch verzweigte Isomer, schmilzt bei einer viel höheren Temperatur von −16,5 °C.
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