Τι προκαλεί να διαφέρει το σημείο βρασμού των ουσιών;
1. Διαμοριακές δυνάμεις (ΔΝΤ)
* δεσμός υδρογόνου: Ο ισχυρότερος τύπος του ΔΝΤ, που εμφανίζεται μεταξύ μορίων που περιέχουν υδρογόνο που συνδέονται με εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικά άτομα όπως οξυγόνο, άζωτο ή φθόριο. Αυτό οδηγεί σε υψηλά σημεία βρασμού. (π.χ. νερό, αιθανόλη)
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Αυτά συμβαίνουν μεταξύ πολικών μορίων λόγω των μόνιμων διπόλων τους. Αυτές οι δυνάμεις είναι ασθενέστερες από τους δεσμούς υδρογόνου. (π.χ. ακετόνη, χλωροφόρμιο)
* Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (LDFS): Αυτά είναι παρόντα σε όλες τις ουσίες, αλλά είναι τα πιο αδύναμα ΔΝΤ. Προκύπτουν από προσωρινά, προκληθείσα διπόλια λόγω της κίνησης των ηλεκτρονίων. Τα LDFs αυξάνονται με την αύξηση του μοριακού μεγέθους και της επιφάνειας. (π.χ. μεθάνιο, προπάνιο)
2. Μοριακό μέγεθος και σχήμα:
* μεγαλύτερα μόρια: Γενικά, τα μεγαλύτερα μόρια έχουν περισσότερα ηλεκτρόνια, οδηγώντας σε ισχυρότερα LDF και υψηλότερα σημεία βρασμού.
* Σχήμα: Τα περισσότερα συμπαγή μόρια έχουν λιγότερη επιφάνεια για αλληλεπίδραση, οδηγώντας σε ασθενέστερα LDF και χαμηλότερα σημεία βρασμού σε σύγκριση με επιμήκη μόρια.
3. Μοριακό βάρος:
* Ανώτατο μοριακό βάρος: Γενικά, οι ουσίες με υψηλότερα μοριακά βάρη έχουν ισχυρότερα LDFs, με αποτέλεσμα υψηλότερα σημεία βρασμού.
4. Διακλάδωση:
* διακλαδισμένα μόρια: Η διακλάδωση μειώνει την επιφάνεια για αλληλεπίδραση, καθιστώντας τα LDF ασθενέστερα και μειώνοντας τα σημεία βρασμού.
5. Εξωτερική πίεση:
* χαμηλότερη πίεση: Μια χαμηλότερη εξωτερική πίεση έχει ως αποτέλεσμα ένα χαμηλότερο σημείο βρασμού, επειδή τα μόρια χρειάζονται λιγότερη ενέργεια για να ξεπεράσουν την πίεση και να ξεφύγουν στην αέρια φάση.
Παραδείγματα:
* νερό (H2O): Έχει ένα πολύ υψηλό σημείο βρασμού (100 ° C) λόγω ισχυρής σύνδεσης υδρογόνου.
* αιθανόλη (C2H5OH): Έχει επίσης υψηλό σημείο βρασμού λόγω της σύνδεσης υδρογόνου.
* μεθάνιο (CH4): Έχει ένα χαμηλό σημείο βρασμού (-161,5 ° C) επειδή παρουσιάζει μόνο αδύναμο LDFS.
* εξάνιο (C6H14): Έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από το μεθάνιο λόγω του μεγαλύτερου μεγέθους του και των ισχυρότερων LDFs.
Συνοπτικά: Η αντοχή του ΔΝΤ είναι ο πρωταρχικός παράγοντας που καθορίζει τα σημεία βρασμού. Το μεγαλύτερο μέγεθος, το υψηλότερο μοριακό βάρος και η παρουσία ισχυρών IMFs όπως η δέσμευση υδρογόνου οδηγούν γενικά σε υψηλότερα σημεία βρασμού. Η διακλάδωση και τα ασθενέστερα ΔΝΤ έχουν ως αποτέλεσμα χαμηλότερα σημεία βρασμού.
