Avrete notato che diverse sostanze hanno punti di ebollizione più diversi. Etanolo, per esempio, bolle a una temperatura inferiore a quella dell'acqua. Propano è un idrocarburo e un gas, mentre la benzina, una miscela di idrocarburi, è un liquido alla stessa temperatura. Si può razionalizzare o spiegare queste differenze di pensiero circa la struttura di ogni molecola. Nel processo, è possibile ottenere alcune nuove intuizioni chimica quotidiana.
Istruzioni
• Pensare a ciò che tiene insieme le molecole in un solido o un liquido. Tutti hanno energia-- in un solido, sono vibranti o oscillante e in un liquido si stanno muovendo intorno a vicenda. Così perché non hanno semplicemente volare via come le molecole di un gas? Non è solo perché sperimentano pressione dall'aria circostante. Chiaramente, le forze intermolecolari sono tenendoli insieme.
• Ricordo che quando le molecole in un liquido liberarsi delle forze che li tengono insieme e fuggire, formano un gas. Ma sapete anche che superando quelle forze intermolecolari vuole energia. Di conseguenza, le molecole di energia cinetica più in quel liquido hanno..--più in alto la temperatura, in altre parole..--il più di loro può sfuggire e più velocemente il liquido evapora.
Come tenere d'innalzamento della temperatura, si arriva alla fine un punto dove le bolle di vapore cominciano a formarsi sotto la superficie del liquido; in altre parole, inizia a bollire. Più forte le forze intermolecolari nel liquido, più calore che ci vuole e più è alto il punto di ebollizione.
• Ricordate che tutte le molecole esperienza un'attrazione intermolecolare debole chiamata la forza di dispersione di London. Molecole più grandi esperienza più forte delle forze di dispersione di London, e molecole a forma di bastoncello esperienza più forte forze di dispersione di London che molecole sferiche. Propano (C3H8), ad esempio, è un gas a temperatura ambiente, mentre esano (C6H14) è un liquido- - entrambi sono fatti di carbonio e idrogeno, ma esano è una molecola più grande e le esperienze più forti forze di dispersione di London.
• Ricordate che alcune molecole sono polari, che significa che hanno una parziale carica negativa in una regione e una parziale carica positiva in un altro. Queste molecole sono debolmente attratti a vicenda, e questo tipo di attrazione è un po' più forte rispetto alla forza di dispersione di London. Se tutto il resto rimane uguale, una molecola polare più avrà un più alto punto di ebollizione rispetto ad una più non polare. o-diclorobenzene, ad esempio, è polare mentre p-diclorobenzene, che ha lo stesso numero di atomi di cloro, carbonio e idrogeno, è non polare. Di conseguenza, o-diclorobenzene ha un punto di ebollizione di 180 gradi Celsius, mentre p-diclorobenzene bolle a 174 gradi Celsius.
• Ricordate che le molecole in cui idrogeno è attaccato all'azoto, fluoro o ossigeno possono formare interazioni chiamati legami dell'idrogeno. Legami dell'idrogeno sono molto più forti di forze di dispersione di London o di attrazione tra molecole polari; dove sono presenti, essi dominano ed elevare il punto di ebollizione sostanzialmente.
Prendere l'acqua ad esempio. L'acqua è una molecola molto piccola, quindi le sue forze di Londra sono deboli. Perché ogni molecola di acqua può formare due legami idrogeno, tuttavia, l'acqua ha un relativamente alto punto di ebollizione di 100 gradi Celsius. L'etanolo è una molecola più grande rispetto all'acqua ed esperienze più forti forze di dispersione di London; dal momento che ha solo un atomo di idrogeno disponibile per il legame idrogeno, tuttavia, forma meno legami di idrogeno. Le più grandi forze di Londra non sono sufficienti a compensare la differenza, e l'etanolo ha un basso punto di ebollizione rispetto all'acqua.
• Ricordiamo che un ione ha una carica positiva o negativa, quindi viene attratto verso gli ioni con una carica opposta. L'attrazione fra due ioni con carica opposta è molto forte..--molto più forte in realtà di legami idrogeno. È queste attrazioni dello ione-ione che tengono insieme il cristalli di sale. Non si è probabilmente mai tentato di far bollire l'acqua salata, che è una buona cosa perché sale bolle a oltre 1.400 gradi Celsius.
• Classificare le forze interioniche e intermolecolari in ordine di forza, come segue:
IIon-ione (attrazioni tra ioni)
Legame idrogeno
Ione-dipolo (un ione ha attirato una molecola polare)
Dipolo-dipolo (due molecole polari ha attirate a vicenda)
Forza di dispersione di London
Si noti che la forza delle forze tra le molecole in un liquido o un solido è la somma delle diverse interazioni che sperimentano.