Πώς σχετίζεται το ιξώδες με τον αριθμό των άνθρακα σε μια ένωση;

Το ιξώδες είναι ένα μέτρο της αντίστασης ενός υγρού στη ροή. Η σχέση μεταξύ του ιξώδους και του αριθμού των άνθρακα σε μια ένωση είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, αλλά εδώ είναι μια κατανομή:

Γενικά:

* μεγαλύτερες αλυσίδες άνθρακα =υψηλότερο ιξώδες: Τα μεγαλύτερα μόρια, με περισσότερους άνθρακες, έχουν μεγαλύτερες διαμοριακές δυνάμεις (όπως οι δυνάμεις van der Waals). Αυτές οι δυνάμεις δυσκολεύουν τα μόρια να μετακινούνται μεταξύ τους, οδηγώντας σε αυξημένο ιξώδες. Σκεφτείτε το σαν να προσπαθείτε να προωθήσετε ένα πλήθος - περισσότεροι άνθρωποι (μεγαλύτερες αλυσίδες) σημαίνει περισσότερη αντίσταση.

* διακλαδισμένες αλυσίδες =χαμηλότερο ιξώδες: Η διακλάδωση μέσα σε μια αλυσίδα υδρογονανθράκων μειώνει την περιοχή επαφής μεταξύ των μορίων, μειώνοντας τη δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων και οδηγεί σε χαμηλότερο ιξώδες. Σκεφτείτε το σαν να προσπαθείτε να προωθήσετε ένα πλήθος όπου οι άνθρωποι είναι απλωμένοι (διακλαδισμένοι) εναντίον στέκεται ώμο στον ώμο (γραμμικό).

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* Άλλοι παράγοντες: Το ιξώδες επηρεάζεται επίσης από παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η παρουσία άλλων μορίων (όπως τα πρόσθετα).

* Δεν είναι μια απλή γραμμική σχέση: Η σχέση μεταξύ του ιξώδους και του αριθμού των άνθρακα δεν είναι γραμμική. Η προσθήκη άνθρακα μπορεί να έχει διαφορετικά αποτελέσματα ανάλογα με τη συγκεκριμένη δομή του μορίου και άλλων παραγόντων.

Παραδείγματα:

* αλκάνια: Καθώς μετακινείτε τη σειρά Alkane (μεθάνιο, αιθάνιο, προπάνιο κ.λπ.), το ιξώδες αυξάνεται λόγω του αυξανόμενου μήκους της αλυσίδας άνθρακα.

* Ισομερή: Τα ισομερή με τον ίδιο αριθμό άνθρακα μπορούν να έχουν διαφορετικά ιξώδη ανάλογα με τη διακλάδωση τους. Για παράδειγμα, το n-πεντάνιο (γραμμικό) έχει υψηλότερο ιξώδες από το ισοπεντάνιο (διακλαδισμένο).

Συνοπτικά:

Ενώ ο αριθμός των Carbons είναι ένας παράγοντας που συμβάλλει, δεν είναι ο μόνος παράγοντας που επηρεάζει το ιξώδες. Άλλες δομικές πτυχές, θερμοκρασία, πίεση και η παρουσία άλλων μορίων παίζουν ρόλο. Είναι σημαντικό να εξετάσουμε όλους αυτούς τους παράγοντες για την πλήρη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αλλάζει το ιξώδες με τη μοριακή δομή.