Γιατί το σύστημα ύδατος τριαιθυλαμίνης έχει χαμηλότερη θερμοκρασία κλίσης;
1. Δεσμός υδρογόνου:
* νερό: Τα μόρια του νερού είναι ιδιαίτερα πολικά και σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους.
* τριαιθυλαμίνη: Η τριαιθυλαμίνη είναι ένα μη πολικό μόριο και δεν σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με νερό.
2. Εντροπία και ενθαλπία:
* Χαμηλές θερμοκρασίες: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, το κέρδος της εντροπίας από την ανάμειξη ευνοείται. Αυτό σημαίνει ότι το σύστημα ευνοεί μια πιο διαταραγμένη κατάσταση με τα δύο συστατικά διαλυμένα.
* Υψηλές θερμοκρασίες: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο όρος ενθαλπίας καθίσταται πιο κυρίαρχος. Οι δυσμενείς αλληλεπιδράσεις μεταξύ νερού και τριαιθυλαμίνης καθίστανται πιο έντονες, οδηγώντας σε διαχωρισμό φάσης.
3. Υδρόφοβες επιδράσεις:
* Η τριαιθυλαμίνη είναι ένα υδρόφοβο μόριο, που σημαίνει ότι απωθεί το νερό. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το υδρόφοβο αποτέλεσμα γίνεται ισχυρότερη, προκαλώντας τη συσσώρευση των μορίων τριαιθυλαμίνης, διαχωρίζοντας από την υδατική φάση.
4. Μοριακό μέγεθος και σχήμα:
* Η τριαιθυλαμίνη είναι ένα σχετικά μεγάλο μόριο με ογκώδη δομή. Αυτή η διαφορά στο μέγεθος και το σχήμα μεταξύ των μορίων τριαιθυλαμίνης και νερού συμβάλλει στις δυσμενείς αλληλεπιδράσεις σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
Συνοπτικά:
Η χαμηλότερη θερμοκρασία ενοποίησης στο σύστημα τριαιθυλαμίνης-νερού προκύπτει από την αλληλεπίδραση μεταξύ της σύνδεσης υδρογόνου, της εντροπίας, της ενθαλπίας, των υδρόφοβων επιδράσεων και των διαφορών στο μοριακό μέγεθος και το σχήμα. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, το κέρδος της εντροπίας από την ανάμειξη ξεπερνά τις δυσμενείς αλληλεπιδράσεις, οδηγώντας σε αναμειξιμότητα. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, οι δυσμενείς αλληλεπιδράσεις καθίστανται πιο κυρίαρχες, με αποτέλεσμα τον διαχωρισμό φάσης και τη χαμηλότερη θερμοκρασία.
