Γιατί το μεθάνιο και το διοξείδιο του πυριτίου έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού;
1. Διαμοριακές δυνάμεις:
* μεθάνιο: Το μεθάνιο είναι ένα μη πολικό μόριο, που σημαίνει ότι δεν έχει μόνιμη διπολική στιγμή. Οι μόνες ενδομοριακές δυνάμεις που υπάρχουν είναι αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου. Αυτές οι δυνάμεις προκύπτουν από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων και είναι σχετικά αδύναμες.
* Διοξείδιο του πυριτίου: Το διοξείδιο του πυριτίου είναι μια γιγαντιαία δομή ομοιοπολικού δικτύου. Οι ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί κρατούν μαζί τα άτομα πυρίτιο και οξυγόνο σε ένα συνεχές δίκτυο. Αυτό το δίκτυο επιτρέπει επίσης ισχυρές αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης μεταξύ των μορίων.
2. Μοριακό μέγεθος και μάζα:
* μεθάνιο: Το μεθάνιο είναι ένα μικρό, ελαφρύ μόριο με χαμηλό μοριακό βάρος.
* Διοξείδιο του πυριτίου: Το διοξείδιο του πυριτίου έχει μια πολύ μεγαλύτερη μοριακή μάζα και μια πιο σύνθετη, εκτεταμένη δομή.
3. Δύναμη συγκόλλησης:
* μεθάνιο: Το μεθάνιο έχει μόνο αδύναμες δυνάμεις van der Waals μεταξύ μορίων.
* Διοξείδιο του πυριτίου: Το διοξείδιο του πυριτίου έχει ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς εντός της δομής του δικτύου, απαιτώντας υψηλή ποσότητα ενέργειας για να ξεπεραστεί.
Σύγκριση σημείου βρασμού:
* μεθάνιο: Σημείο βρασμού:-161,5 ° C
* Διοξείδιο του πυριτίου: Σημείο βρασμού:2230 ° C (Sublimes)
Συνοπτικά:
Οι σημαντικά ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις και η ομοιοπολική συγκόλληση στο διοξείδιο του πυριτίου, σε συνδυασμό με το μεγαλύτερο μέγεθος και τη μάζα του, απαιτούν πολύ περισσότερη ενέργεια για να ξεπεραστεί σε σύγκριση με το μεθάνιο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το δραματικά υψηλότερο σημείο βρασμού του διοξειδίου του πυριτίου.
