Ποιο μοριακό στερεό θα είχε το χαμηλότερο σημείο βρασμού;
Παράγοντες που επηρεάζουν το σημείο βρασμού
* Διαμοριακές δυνάμεις: Όσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές δυνάμεις μεταξύ των μορίων, τόσο περισσότερη ενέργεια (και επομένως, υψηλότερη θερμοκρασία) απαιτείται για να τα ξεπεράσουμε και να προκαλέσει να βράσει η ουσία.
* Μοριακό μέγεθος και επιφάνεια: Τα μεγαλύτερα μόρια έχουν περισσότερη επιφάνεια, οδηγώντας σε ισχυρότερες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (ένας τύπος διαμοριακής δύναμης), οι οποίες με τη σειρά τους αυξάνουν το σημείο βρασμού.
* πολικότητα: Τα πολικά μόρια παρουσιάζουν αλληλεπιδράσεις διπολικής διπόλης, οι οποίες είναι ισχυρότερες από τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, οδηγώντας σε υψηλότερα σημεία βρασμού.
Κατάταξη των διαμοριακών δυνάμεων (ασθενέστερη έως ισχυρότερη)
1. Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (LDF): Παρουσιάζονται σε όλα τα μόρια, αλλά ασθενέστερα σε μικρότερα, λιγότερο πολωτικά μόρια.
2. αλληλεπιδράσεις διπόλης διπόλης:Εμφανίζονται μεταξύ πολικών μορίων.
3. δεσμός υδρογόνου: Ένας ειδικός τύπος αλληλεπίδρασης διπολικής-δίπολης που περιλαμβάνει υδρογόνο συνδεδεμένο με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθοριοειδές).
Παράδειγμα
Ας πούμε ότι συγκρίνετε τα ακόλουθα μοριακά στερεά:
* CO2: Μη πολική, μόνο LDF
* h2o: Πολική, ισχυρή δέσμευση υδρογόνου
* CH3OH: Πολική, υδρογόνο σύνδεση
* CH4: Μη πολική, μόνο LDF
συλλογισμός
* h2o Έχει τις ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις (δεσμός υδρογόνου) και θα έχει το υψηλότερο σημείο βρασμού.
* ch3oh έχει επίσης δεσμό υδρογόνου, αλλά είναι λιγότερο πολική από το νερό, οπότε θα είχε χαμηλότερο σημείο βρασμού από το νερό.
* CO2 και ch4 είναι και τα δύο μη πολικά, αλλά το CO2 είναι μεγαλύτερο και πιο πολωμένο, με αποτέλεσμα την ισχυρότερη LDF. Επομένως, CH4 θα είχε το χαμηλότερο σημείο βρασμού.
Συμπέρασμα
Γενικά, το μοριακό στερεό με τις πιο αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις και το μικρότερο μοριακό μέγεθος θα έχει το χαμηλότερο σημείο βρασμού.
