Ιδιότητες που επηρεάζουν τα σημεία τήξης και βρασμού ενός μορίου;
1. Διαμοριακές δυνάμεις (ΔΝΤ):
* δεσμός υδρογόνου: Ο ισχυρότερος τύπος του ΔΝΤ. Εμφανίζεται όταν το υδρογόνο συνδέεται με εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικά άτομα όπως οξυγόνο, άζωτο ή φθόριο. Τα μόρια που μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου έχουν σημαντικά υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού. (π.χ. νερό, αλκοόλες)
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Εμφανίζονται μεταξύ πολικών μορίων με μόνιμα δίπολα. Ασθενέστεροι από τους δεσμούς υδρογόνου, αλλά εξακολουθούν να συμβάλλουν σε υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού. (π.χ. ακετόνη, χλωροφόρμιο)
* Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (LDFS): Παρουσιάζονται σε όλα τα μόρια, ανεξάρτητα από την πολικότητα. Αυτές οι δυνάμεις προκύπτουν από προσωρινές, προκληθείσες διπόλες. Η αντοχή των LDFs αυξάνεται με το μέγεθος και το μοριακό βάρος του μορίου. (π.χ. υδρογονάνθρακες όπως μεθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο)
2. Μοριακό σχήμα και μέγεθος:
* επιφάνεια: Τα μόρια με μεγαλύτερες επιφανειακές περιοχές έχουν περισσότερα σημεία επαφής για τις αλληλεπιδράσεις του ΔΝΤ, οδηγώντας σε υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.
* διακλάδωση: Τα διακλαδισμένα μόρια έχουν λιγότερη επιφάνεια για επαφή, οδηγώντας σε ασθενέστερα IMF και χαμηλότερα σημεία τήξης και βρασμού σε σύγκριση με τα μη διακλαδισμένα ισομερή.
3. Μοριακό βάρος:
* Τα βαρύτερα μόρια έχουν ισχυρότερα LDF, με αποτέλεσμα υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα μη πολικά μόρια όπου τα LDFs είναι η κύρια διαμοριακή δύναμη.
4. Πολωτότητα:
* Η πολωσιμότητα αναφέρεται στην ευκολία με την οποία μπορεί να παραμορφωθεί το σύννεφο ηλεκτρονίων ενός μορίου. Περισσότερα πολωμένα μόρια έχουν ισχυρότερα LDF, οδηγώντας σε υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.
5. Κρυσταλλική δομή:
* Η διάταξη των μορίων σε ένα στερεό μπορεί να επηρεάσει το σημείο τήξης. Οι πιο διατεταγμένες κρυσταλλικές δομές έχουν γενικά υψηλότερα σημεία τήξης.
επεξηγηματικά παραδείγματα:
* νερό (h₂o): Η ισχυρή δέσμευση υδρογόνου έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύ υψηλό σημείο τήξης και βρασμού (0 ° C και 100 ° C).
* μεθάνιο (ch₄): Μόνο LDFs, έτσι έχει ένα πολύ χαμηλό σημείο τήξης και βρασμού (-182 ° C και -164 ° C).
* αιθανόλη (ch₃ch₂oh): Η συγκόλληση υδρογόνου, επομένως έχει υψηλότερο σημείο τήξης και βρασμού από το αιθάνιο (ch₃ch₃), το οποίο έχει μόνο LDFs.
* Pentane (c₅h₁₂): Υψηλότερο μοριακό βάρος από το βουτάνιο (C₄H₁₀), έτσι έχει υψηλότερο σημείο βρασμού.
Περίληψη:
Τα σημεία τήξης και βρασμού ενός μορίου καθορίζονται από ένα συνδυασμό παραγόντων, κυρίως της αντοχής των διαμοριακών δυνάμεων, του μοριακού μεγέθους και του σχήματος. Η κατανόηση αυτών των ιδιοτήτων συμβάλλει στην πρόβλεψη και την εξήγηση των φυσικών ιδιοτήτων των ουσιών.
