Physical Properties of Amines (Class 12 Chemistry)

Amines are important organic compounds derived from ammonia, in which one or more hydrogen atoms are replaced by alkyl or aryl groups. Their physical properties depend on their structure, hydrogen bonding, and type (aliphatic or aromatic).

1. Physical State

Lower aliphatic amines are gases at room temperature.
Higher amines are liquids or solids depending on molecular mass.
Aromatic amines like aniline are generally liquids at room temperature.

2. Odor

Lower aliphatic amines have a strong, fishy odor. Higher amines and aromatic amines also have characteristic unpleasant smells.

3. Boiling Point

Amines have higher boiling points than hydrocarbons and ethers of similar molecular mass.
This is due to intermolecular hydrogen bonding between amine molecules.
Example: Methylamine (CH₃NH₂) boils at −6 °C, higher than comparable hydrocarbons.

4. Solubility

Lower aliphatic amines are soluble in water because they form hydrogen bonds with water molecules. Solubility decreases with increase in molecular mass due to the larger hydrophobic alkyl group.

5. Density

Amines are generally less dense than water, hence they float on the surface when mixed with water.

6. Melting Point

Aromatic amines such as aniline usually have higher melting points than aliphatic amines due to resonance stabilization and stronger molecular interactions.

MCQ Quiz – Physical Properties of Amines

Q1. Which of the following amines is a gas at room temperature?

a) Aniline
b) Methylamine ✅
c) Diphenylamine
d) Ethyl aniline

Answer: (b) Methylamine

Q2. The higher boiling point of amines is due to:

a) Van der Waals forces
b) Hydrogen bonding ✅
c) Ionic bonding
d) London forces

Answer: (b) Hydrogen bonding

True/False

1. All aromatic amines are solids at room temperature. ❌
Explanation: Aniline is an aromatic amine and is liquid at room temperature.

2. Lower aliphatic amines are soluble in water. ✅
Explanation: They form hydrogen bonds with water molecules.

Fill in the Blanks

1. Lower aliphatic amines have a ______ odor.
Answer: fishy

2. Solubility of amines in water ______ with molecular mass.
Answer: decreases

FAQs

Why are amines less soluble in water as molecular mass increases?

Because the hydrophobic alkyl group becomes larger, which reduces hydrogen bonding with water.

Do aromatic amines show hydrogen bonding?

Yes, aromatic amines like aniline can form hydrogen bonds, but due to resonance, their basicity and hydrogen bonding capacity are slightly reduced compared to aliphatic amines.

अमाइन्स के भौतिक गुण (Physical Properties of Amines)

भौतिक अवस्था (Physical State)

निम्न श्रेणी के एलिफैटिक अमाइन्स प्रायः निर्वर्ण गैस या द्रव होते हैं जिनमें तेज़ मछली जैसी गंध होती है। उच्च अमाइन्स मोम जैसे ठोस होते हैं। एरोमैटिक अमाइन्स जैसे एनिलीन सामान्यतः द्रव या निम्न गलनांक वाले ठोस होते हैं।

गंध (Odor)

विशेषकर निम्न एलिफैटिक अमाइन्स में विशिष्ट मछली जैसी गंध होती है। इस गंध के आधार पर इन्हें पहचाना भी जाता है। एरोमैटिक अमाइन्स में गंध अपेक्षाकृत कम तीव्र होती है।

क्वथनांक (Boiling Points)

1° और 2° अमाइन्स में अणु-अणु हाइड्रोजन बंधन होता है, जिससे इनका क्वथनांक अपेक्षाकृत अधिक होता है।
3° अमाइन्स में N–H बंध न होने से क्वथनांक कम होता है।
सामान्यतः अमाइन्स के क्वथनांक एल्केन्स से अधिक तथा अल्कोहॉल से कम होते हैं।

उदाहरण: एथाइलअमाइन (2° अमाइन) का क्वथनांक ≈ 17°C
एथेनॉल (समान मोलर द्रव्यमान) का क्वथनांक ≈ 78°C

विलेयता (Solubility)

निम्न एलिफैटिक अमाइन्स जल में विलेय होते हैं क्योंकि वे हाइड्रोजन बंध बना सकते हैं। परंतु जैसे-जैसे हाइड्रोकार्बन श्रृंखला का आकार बढ़ता है, विलेयता घटती जाती है क्योंकि हाइड्रोफोबिक स्वभाव बढ़ जाता है।

1° और 2° अमाइन्स: बेहतर विलेयता (N–H बंध के कारण)
3° अमाइन्स: कम विलेयता (जल के साथ हाइड्रोजन बंध न बनने के कारण)

घनत्व (Density)

अधिकांश अमाइन्स का घनत्व जल से कम होता है। जैसे-जैसे आणविक भार बढ़ता है घनत्व थोड़ा बढ़ता है, परंतु सामान्यतः ये जल की सतह पर तैरते हैं।

गलनांक (Melting Points)

गलनांक का रुझान क्वथनांक जैसा ही होता है। हाइड्रोजन बंधन के कारण 1° और 2° अमाइन्स का गलनांक अधिक होता है। आणविक संरचना एवं सममिति भी गलनांक को प्रभावित करते हैं।

अतिरिक्त तथ्य (Additional Notes)

अमाइन्स क्षारीय स्वभाव के होते हैं और लाल लिटमस को नीला कर देते हैं।
नाइट्रोजन पर स्थित अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म अमाइन्स को अम्ल-क्षार एवं न्यूक्लियोफिलिक अभिक्रियाओं में सक्रिय बनाता है।

अमाइन्स के भौतिक गुणों को समझकर हम उनके जैविक तंत्रों और औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यवहार का अनुमान लगा सकते हैं।

Physical Properties of Amines