Γιατί οι μοριακές ενώσεις έχουν χαμηλά σημεία τήξης και βρασμένο σε σχέση με ιοντικές ουσίες;

Η δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τα σημεία τήξης και βρασμού των ουσιών. Οι μοριακές ενώσεις αποτελούνται γενικά από μη πολικά ή ασθενώς πολικά μόρια που συγκρατούνται από σχετικά αδύναμες ενδομοριακές δυνάμεις όπως οι δυνάμεις van der Waals ή οι δεσμοί υδρογόνου. Αντίθετα, οι ιοντικές ενώσεις αποτελούνται από θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) και αρνητικά φορτισμένα ιόντα (ανιόντα) που συγκρατούνται από ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις (ιοντικοί δεσμοί).

1. Οι δυνάμεις van der Waals εναντίον ιοντικών δεσμών:

-Δυνάμεις Van der Waals:Αυτές οι δυνάμεις περιλαμβάνουν τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, τις δυνάμεις διπολικού-δίπολου και τις επαγόμενες δυνάμεις διπολικής διπόλης. Είναι σχετικά αδύναμα αξιοθέατα που προκύπτουν από τις προσωρινές διακυμάνσεις της κατανομής των ηλεκτρονίων εντός των μορίων. Γενικά, οι δυνάμεις van der Waals είναι ασθενέστερες από τους ιοντικούς δεσμούς.

- Ιονικοί δεσμοί:Οι ιοντικοί δεσμοί είναι ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις που προκύπτουν από την πλήρη μεταφορά ηλεκτρονίων από το ένα άτομο στο άλλο, δημιουργώντας αντίθετα φορτισμένα ιόντα. Η έλξη μεταξύ αυτών των ιόντων είναι πολύ ισχυρότερη από τις διαμοριακές δυνάμεις που υπάρχουν στις μοριακές ενώσεις.

2. Σημεία τήξης και βρασμού:

- Σημείο τήξης:Το σημείο τήξης μιας ουσίας αντιπροσωπεύει τη θερμοκρασία στην οποία αλλάζει από μια στερεά σε υγρή κατάσταση. Η ενέργεια που απαιτείται για να ξεπεραστεί οι διαμοριακές δυνάμεις και να επιτρέψει στα μόρια να μετακινούνται ο ένας στον άλλο καθορίζει το σημείο τήξης. Δεδομένου ότι οι ιοντικοί δεσμοί είναι σημαντικά ισχυρότεροι από τις δυνάμεις van der Waals, οι ιοντικές ενώσεις απαιτούν περισσότερη ενέργεια για να σπάσουν τους ιοντικούς δεσμούς τους και να λιώσουν, με αποτέλεσμα υψηλότερα σημεία τήξης.

- Σημείο βρασμού:Ομοίως, το σημείο βρασμού μιας ουσίας είναι η θερμοκρασία στην οποία μεταβαίνει από ένα υγρό σε αέρια κατάσταση. Η ενέργεια που απαιτείται για να ξεπεραστεί οι διαμοριακές δυνάμεις και να μετατρέψει το υγρό σε ατμό καθορίζει το σημείο βρασμού. Και πάλι, οι ισχυρότεροι ιοντικοί δεσμοί σε ιοντικές ενώσεις οδηγούν σε υψηλότερα σημεία βρασμού σε σύγκριση με μοριακές ενώσεις με ασθενέστερες δυνάμεις van der Waals.

3. Παραδείγματα:

-Οι μοριακές ενώσεις με αδύναμες δυνάμεις van der Waals, όπως το μεθάνιο (CH4), έχουν χαμηλά σημεία τήξης (-182,5 ° C) και σημεία βρασμού (-161,6 ° C).

- Αντίθετα, οι ιοντικές ενώσεις όπως το χλωριούχο νάτριο (NaCl), που συγκρατούνται από ισχυρούς ιοντικούς δεσμούς, έχουν πολύ υψηλότερα σημεία τήξης (801 ° C) και σημεία βρασμού (1465 ° C).

Ως εκ τούτου, η παρουσία ασθενέστερων δυνάμεων van der Waals σε μοριακές ενώσεις οδηγεί σε χαμηλότερα σημεία τήξης και σημεία βρασμού σε σύγκριση με ιοντικές ενώσεις με ισχυρούς ιοντικούς δεσμούς.