Πώς σχετίζονται τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού που σχετίζονται με τη δομή των ενώσεων;

Τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού σχετίζονται άμεσα με τη δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων που συγκρατούν τα μόρια μαζί. Εδώ είναι πώς η δομή μιας ένωσης επηρεάζει αυτές τις δυνάμεις:

1. Τύπος σύνδεσης:

* Ιωνικές ενώσεις: Αυτές οι ενώσεις έχουν ισχυρά ηλεκτροστατικά αξιοθέατα μεταξύ θετικά και αρνητικά φορτισμένων ιόντων. Αυτές οι ισχυρές δυνάμεις απαιτούν μεγάλη ενέργεια για να ξεπεραστεί, οδηγώντας σε υψηλά σημεία τήξης και βρασμού. Για παράδειγμα, το NaCl έχει ένα πολύ υψηλό σημείο τήξης (801 ° C).

* ομοιοπολικές ενώσεις: Οι ομοιοπολικές ενώσεις μπορούν να έχουν διαφορετικούς τύπους διαμοριακών δυνάμεων ανάλογα με τη δομή τους:

* Van der Waals Δυνάμεις: Αυτά είναι αδύναμα αξιοθέατα που προκύπτουν από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων. Είναι παρόντα σε όλα τα μόρια, αλλά είναι ισχυρότερα σε μεγαλύτερα μόρια με περισσότερα ηλεκτρόνια.

* Δυνάμεις διπόλης: Αυτά συμβαίνουν μεταξύ πολικών μορίων (μόρια με ανομοιογενή κατανομή φορτίου) και είναι ισχυρότερα από τις δυνάμεις van der Waals.

* δεσμός υδρογόνου: Αυτός είναι ο ισχυρότερος τύπος διαμοριακής δύναμης και εμφανίζεται όταν ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθόριο. Είναι υπεύθυνη για τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού του νερού, για παράδειγμα.

2. Μοριακό μέγεθος και σχήμα:

* μεγαλύτερα μόρια: Τα μεγαλύτερα μόρια έχουν περισσότερα ηλεκτρόνια, τα οποία αυξάνουν τη δύναμη των δυνάμεων van der Waals και ως εκ τούτου αυξάνουν τα σημεία τήξης και βρασμού.

* επιφάνεια: Τα μόρια με μεγαλύτερη επιφάνεια αλληλεπιδρούν πιο έντονα μεταξύ τους, οδηγώντας σε υψηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.

3. Διακλάδωση:

* διακλάδωση: Η διακλάδωση μειώνει την επιφάνεια για διαμοριακές αλληλεπιδράσεις, οδηγώντας σε ασθενέστερες δυνάμεις και χαμηλότερα σημεία τήξης και βρασμού.

Παραδείγματα:

* αλκάνια: Τα αλκάνια ευθείας αλυσίδας έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού από τα διακλαδισμένα αλκάνια με τον ίδιο αριθμό ατόμων άνθρακα λόγω της μεγαλύτερης επιφάνειας τους για διαμοριακές αλληλεπιδράσεις.

* νερό: Το νερό έχει υψηλό σημείο βρασμού (100 ° C) λόγω της ισχυρής σύνδεσης υδρογόνου μεταξύ των μορίων.

* αιθανόλη: Η αιθανόλη (CH3CH2OH) έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από τον διαιθυλαιθέρα (CH3CH2OCH2CH3) λόγω της παρουσίας δεσμού υδρογόνου στην αιθανόλη.

Συνοπτικά:

Τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού δείχνουν ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις, οι οποίες επηρεάζονται από τον τύπο συγκόλλησης, το μοριακό μέγεθος και το σχήμα και τη διακλάδωση. Με την κατανόηση αυτών των σχέσεων, μπορούμε να προβλέψουμε τις φυσικές ιδιότητες των ενώσεων με βάση τη δομή τους.