Πώς επηρεάζονται τα σημεία τήξης και βρασμού από τις διαμοριακές δυνάμεις;
σημείο τήξης
* Ισχυρότερα ΔΝΤ, Ανώτατο σημείο τήξης: Όταν ένα στερεό λιώνει, τα ΔΝΤ που συγκρατούν τα μόρια σε μια άκαμπτη δομή πλέγματος ξεπερνούν. Τα ισχυρότερα ΔΝΤ απαιτούν περισσότερη ενέργεια (θερμότητα) για να σπάσουν, με αποτέλεσμα ένα υψηλότερο σημείο τήξης.
* Αδύναμο ΔΜΣ, χαμηλότερο σημείο τήξης: Οι ουσίες με ασθενέστερα ΔΝΤ που λιώνουν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, επειδή απαιτείται λιγότερη ενέργεια για να σπάσει τις ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων.
σημείο βρασμού
* Ισχυρότερα ΔΝΤ, υψηλότερο σημείο βρασμού: Κατά τη διάρκεια του βρασμού, ένα υγρό μεταβαίνει σε αέριο. Τα μόρια πρέπει να ξεπεράσουν τα ΔΝΤ που τους κρατούν μαζί στην υγρή κατάσταση. Τα ισχυρότερα ΔΝΤ απαιτούν περισσότερη ενέργεια για να σπάσουν, με αποτέλεσμα ένα υψηλότερο σημείο βρασμού.
* Αδύναμο ΔΜΣ, χαμηλότερο σημείο βρασμού: Οι ουσίες με ασθενέστερα ΔΝΤ βράσουν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, επειδή απαιτείται λιγότερη ενέργεια για να διαχωριστούν τα μόρια.
Τύποι διαμοριακών δυνάμεων και ο αντίκτυπός τους:
* δεσμός υδρογόνου: Ο ισχυρότερος τύπος του ΔΝΤ, που περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου που συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθοριοειδές). Οι ουσίες με δεσμό υδρογόνου παρουσιάζουν σημαντικά υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού. (Παράδειγμα:νερό)
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Εμφανίζονται μεταξύ πολικών μορίων με μόνιμα δίπολα. Είναι ασθενέστερα από τη δέσμευση υδρογόνου, αλλά εξακολουθούν να συμβάλλουν σε υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού σε σύγκριση με μη πολικά μόρια. (Παράδειγμα:ακετόνη)
* Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (LDFS): Προσωρινές, επαγόμενες διπόλες που εμφανίζονται σε όλα τα μόρια. Αυτές οι δυνάμεις είναι αδύναμες, αλλά γίνονται ισχυρότερες με το αυξανόμενο μοριακό μέγεθος και την επιφάνεια. (Παράδειγμα:επτάνιο)
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Μοριακό μέγεθος και σχήμα: Τα μεγαλύτερα μόρια έχουν γενικά περισσότερη επιφάνεια, οδηγώντας σε ισχυρότερα LDF και υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.
* διακλάδωση: Τα διακλαδισμένα μόρια έχουν χαμηλότερα σημεία τήξης και βρασμού από τους μη διακλαδισμένους ομολόγους τους λόγω της μικρότερης επιφάνειας για τις αλληλεπιδράσεις του ΔΝΤ.
Παραδείγματα:
* νερό (H2O): Υψηλά σημεία τήξης και βρασμού λόγω ισχυρής σύνδεσης υδρογόνου.
* μεθάνιο (CH4): Τα χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού επειδή είναι μη πολικές και παρουσιάζουν μόνο αδύναμα LDFs.
* αιθανόλη (C2H5OH): Υψηλότερο σημείο τήξης και βρασμού από ό, τι τα μη πολικά μόρια παρόμοιου μεγέθους λόγω σύνδεσης υδρογόνου.
Συνοπτικά, η δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων επηρεάζει άμεσα τα σημεία τήξης και βρασμού των ουσιών. Η κατανόηση των τύπων του ΔΝΤ που υπάρχουν σε μια ένωση μας επιτρέπει να προβλέψουμε τις φυσικές του ιδιότητες.
