Ποια παράγωγα του αιθάνης έχει το υψηλότερο σημείο βρασμού;
Το σημείο βρασμού μιας ένωσης προσδιορίζεται από τη δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων μεταξύ των μορίων της. Όσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές δυνάμεις, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο βρασμού.
Οι διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των μορίων μπορεί να είναι αλληλεπιδράσεις διπολικής-διπόλης, δεσμών υδρογόνου ή δυνάμεις van der Waals.
Οι αλληλεπιδράσεις διπολικής-διπόλης εμφανίζονται μεταξύ μορίων με μόνιμες στιγμές διπόλης. Η δέσμευση υδρογόνου είναι ένας ειδικός τύπος αλληλεπίδρασης διπολικής-διαμέτρου που συμβαίνει μεταξύ των μορίων με ένα άτομο υδρογόνου που συνδέεται με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το άζωτο, το οξυγόνο ή το φθοριοειδές). Οι δυνάμεις Van der Waals είναι αδύναμες ελκυστικές δυνάμεις που συμβαίνουν μεταξύ όλων των μορίων.
Το σημείο βρασμού μιας ένωσης αυξάνεται καθώς ο αριθμός των διαμοριακών δυνάμεων μεταξύ των μορίων της αυξάνεται.
Το 2,2-διμεθυλοπροπανικό έχει το υψηλότερο σημείο βρασμού όλων των παραγώγων του αιθάνου επειδή έχει τις πιο ενδομοριακές δυνάμεις. Το 2,2-διμεθυλοπροπανικό είναι ένα μη πολικό μόριο, οπότε δεν έχει αλληλεπιδράσεις διπολικής διπολικής ή δεσμού υδρογόνου. Ωστόσο, έχει ισχυρές δυνάμεις van der Waals επειδή είναι ένα μεγάλο μόριο με πολλή επιφάνεια.
Τα άλλα παράγωγα του αιθάνης έχουν λιγότερες διαμοριακές δυνάμεις από 2,2-διμεθυλοπροπανίου. Για παράδειγμα, το αιθάνιο είναι ένα μη πολικό μόριο, οπότε έχει μόνο δυνάμεις van der Waals. Το βουτάνιο είναι επίσης ένα μη πολικό μόριο, αλλά έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από το αιθάνιο επειδή είναι ένα μεγαλύτερο μόριο με περισσότερη επιφάνεια. Το Propene είναι ένα πολικό μόριο, οπότε έχει αλληλεπιδράσεις διπολικής-διπόλης εκτός από τις δυνάμεις van der Waals. Ωστόσο, το propene έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από 2,2-διμεθυλοπροπανίου επειδή είναι ένα μικρότερο μόριο με λιγότερη επιφάνεια.
Επομένως, το 2,2-διμεθυλοπροπανικό έχει το υψηλότερο σημείο βρασμού όλων των παραγώγων του αιθάνου επειδή έχει τις πιο ενδομοριακές δυνάμεις.
