Низшие алкины (C₂–C₄) являются газами при стандартных условиях, средние алкины (C₅–C₁₀) — жидкими веществами, более высокие углеводороды — твёрдые кристаллы. Физические свойства алкинов в значительной мере определяются длиной углеродной цепи и наличием разветвлений.
Температуры плавления и кипения алкинов возрастают с увеличением молекулярной массы. Для непредельных соединений с одинаковым числом атомов углерода алкины имеют более высокие температуры кипения, чем алканы, но ниже, чем соответствующие алкены. Это связано с линейной структурой тройной связи, увеличивающей поляризуемость молекулы, и способностью к слабым ван-дер-ваальсовым взаимодействиям.
Алкины практически нерастворимы в воде, что объясняется их неполярным характером. Растворимость увеличивается в неполярных органических растворителях, таких как бензол, толуол и диэтиловый эфир. Растворимость также зависит от длины углеродной цепи: с увеличением числа атомов углерода растворимость в воде уменьшается.
Плотность алкинов ниже плотности воды, что характерно для большинства низкомолекулярных углеводородов. Так, ацетилен (C₂H₂) имеет плотность около 0,0012 г/см³ при стандартных условиях. С увеличением молекулярной массы плотность увеличивается, но остаётся ниже 1 г/см³ для большинства низших алкинов.
Молекулы алкинов обладают небольшим дипольным моментом, особенно внутренние и симметричные соединения, где линейная геометрия тройной связи компенсирует полярность. Однако замещение атомов водорода на более электроотрицательные группы создаёт значительный дипольный момент, влияющий на физические свойства, такие как растворимость и температуру кипения.
Алкины характеризуются высокой химической активностью, особенно в реакции с кислородом. Они легко воспламеняются и сгорают с выделением большого количества энергии. Горение алкинов происходит по общей схеме:
$$ C_nH_{2n-2} + \frac{3n-1}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + (n-1)H_2O $$
Теплота сгорания алкинов выше, чем у соответствующих алканов и алкенов с тем же числом атомов углерода, что связано с высокой энергией тройной связи.
Тройная связь придаёт алкинам линейную геометрию и высокую плотность электронной облачности между атомами углерода. Это отражается на таких физических свойствах, как высокая скорость диффузии в газовой фазе и характер спектроскопических показателей (например, в ИК-спектре наблюдается интенсивный пик C≡C в области 2100–2260 см⁻¹).
Твердые алкины образуют кристаллы с упорядоченной структурой, где межмолекулярные взаимодействия в основном ван-дер-ваальсового типа. Линейная форма молекул способствует плотной упаковке в кристалле, что увеличивает температуру плавления по сравнению с изомерными разветвлёнными углеводородами.
Алкины, особенно замещённые, проявляют характерные спектроскопические особенности:
Физические свойства алкинов напрямую связаны с линейной структурой тройной связи, высокой электронной плотностью и низкой молекулярной полярностью, что определяет их поведение как в чистом виде, так и в смесях с другими углеводородами и растворителями.