Mezimolekulární síly a teplota varu látek

Na mezimolekulární síly jsou to síly elektrostatické přitažlivosti, jejichž funkcí je spojovat molekuly (molekulární sloučeniny) a udržovat je v pevném nebo kapalném stavu. Jsou nesmírně důležité, protože určují všechny fyzikální vlastnosti (bod tání, bod varu, hustota a rozpustnost) látek.

V tomto textu budeme studovat vztah mezi mezimolekulárními silami a teplotou varu látek. Nejprve si připomeňme tři důležité typy mezimolekulárních sil, kterými jsou:

♦ dipól dipól: je síla, která se vyskytuje v polárních molekulách. Protože tyto molekuly mají kladný a záporný pól, je dipól-dipólová síla založena na přitažlivosti mezi kladným koncem jedné molekuly a záporným koncem druhé. Příklady: HCl, HBr, SO₂ a PH₃

Molekuly, které mají kladný a záporný pól navzájem přitahující

♦ Indukovaný dipól: je intermolekulární síla, která se vyskytuje pouze v nepolárních molekulách (nemají póly). Když se přiblíží dvě nepolární molekuly, dojde k momentální deformaci jejich mraků elektrony, což způsobuje nerovnováhu v elektronech molekuly, které jsou distribuovány v a jiné pro ni. V tu chvíli se vytvoří momentální dipól a molekula má na okamžik kladný a záporný pól, který způsobuje přitažlivost. Příklady: CO

₂, CH₄ a BH₃

Přístup dvou nepolárních molekul generuje deformaci a následně redistribuci elektronů, které tvoří okamžité dipóly

♦ Vodíkové vazby: je to intermolekulární síla, která se vyskytuje v polárních molekulách, ale pouze v těch, které mají povinně atomy vodíku vázané přímo s atomy fluoru, kyslíku nebo dusíku. Lze jej považovat za dipól-dipólovou sílu, ale s mnohem větší intenzitou. Interakce vždy probíhá mezi vodíkem jedné molekuly a jiným atomem (F, O, N) jiné molekuly. Příklady: H₂O, NH₃ a HF

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Atom vodíku (bílá koule) jedné molekuly interaguje s kyslíkem (červená koule) jiné molekuly vody

Když si pamatujeme tři mezimolekulární síly, můžeme je nyní uvést do souvislosti s bodem varu látek. je nazýván bod varu teplota, při které molekuly dané látky přestávají být v kapalném stavu (mají zlomené mezimolekulární síly) a přecházejí do plynného stavu. Zajímavým detailem je, že mezimolekulární síly a bod varu látek má velmi intenzivní a přímý vztah, protože čím intenzivnější je mezimolekulární síla, tím vyšší je bod varu. Pořadí intenzity mezimolekulárních sil je:

Indukovaný dipól

Můžeme tedy dojít k závěru, že molekuly, které mají vodíkové vazby jako interakční sílu, mají vyšší teploty varu než ty, které mají dipól-dipól atd. V následující tabulce jsou uvedeny tři látky a jejich hodnoty bodu varu:

V tabulce pozorujeme, že HF má vyšší teplotu varu, protože jeho molekuly jsou spojeny vodíkovými vazbami. Látka F₂ má nejnižší teplotu varu, protože jeho molekuly jsou přitahovány indukovaným dipólem.

Podle mě. Diogo Lopes Dias

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

DNY, Diogo Lopes. „Mezimolekulární síly a teplota varu látek“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-ponto-ebulicao-das-substancias.htm. Přístup 27. června 2021.