Ας πούμε ότι έχουμε τρία κουτάλια. Στην πρώτη, βάζουμε 5 σταγόνες νερό. στη δεύτερη, βάζουμε 5 σταγόνες αλκοόλ και στην τρίτη, 5 σταγόνες ακετόνης. Αφού περιμένουμε λίγο, θα δούμε ότι η ακετόνη θα αλλάξει γρήγορα σε αέρια κατάσταση, ακολουθούμενη από αλκοόλ και μόνο μετά από πολύ καιρό το νερό θα εξατμιστεί.
Αυτό το παράδειγμα μας δείχνει ότι οι ουσίες δεν πηγαίνουν ταυτόχρονα σε κατάσταση αερίων ή ατμών και, κατά συνέπεια, τα σημεία βρασμού τους είναι επίσης διαφορετικά.
Για να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει αυτό, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε πότε συμβαίνει αυτή η μετάβαση από υγρό σε αέριο (ή σε ατμούς στην περίπτωση του νερού). Τα μόρια των υγρών σε ένα δοχείο υπόκεινται συνεχώς σε ανάδευση, καθώς έχουν κάποια ελευθερία κινήσεων. Η ατμοσφαιρική πίεση ασκεί δύναμη σε αυτά τα μόρια που τους εμποδίζει να περάσουν στην αέρια κατάσταση. Επιπλέον, τα μόρια δημιουργούν διαμοριακούς δεσμούς μεταξύ τους, γεγονός που καθιστά επίσης δύσκολη την αλλαγή της φυσικής τους κατάστασης.
Ωστόσο, όταν αυτά τα μόρια αποκτούν μια καθορισμένη κινητική ενέργεια, καταφέρνουν να σπάσουν τους διαμοριακούς δεσμούς και την αδράνεια τους, αλλάζοντας την κατάσταση των αερίων ή των ατμών.
Όταν αυξάνουμε τη θερμοκρασία αυτού του υγρού, παρέχουμε ενέργεια στο σύστημα, το οποίο τα προκαλεί Τα μόρια αποκτούν ταχύτερα την ενέργεια που απαιτείται για την αλλαγή της κατάστασης, η οποία συμβαίνει όταν φτάνουν στο τα δικα σου σημείο βρασμού.
Στην περίπτωση του παραδείγματος που δίνεται, τα σημεία βρασμού της ακετόνης, του αλκοόλ και του νερού είναι, αντίστοιχα, 56,2 ° C, 78,5 ° C και 100 ° C στη στάθμη της θάλασσας. Αυτό εξηγεί τη σειρά της εξάτμισης που αναφέρεται για αυτά τα υγρά.
Γιατί όμως αυτή η διαφορά;
Υπάρχουν δύο βασικοί παράγοντες που δικαιολογούν τις διαφορές στα σημεία βρασμού των ουσιών, οι οποίοι είναι: διαμοριακές αλληλεπιδράσεις και μοριακές μάζες.
Ας δούμε την παρακάτω λίστα για να δούμε πώς αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν το σημείο βρασμού των ουσιών:
- Διαμοριακές αλληλεπιδράσεις:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Εάν η διαμοριακή αλληλεπίδραση είναι έντονη, θα είναι απαραίτητο να παρέχεται ακόμη περισσότερη ενέργεια στο σύστημα έτσι ώστε να διασπάται και το μόριο να μπορεί να περάσει στην αέρια κατάσταση.
Η ένταση αυτών των αλληλεπιδράσεων μεταξύ μορίων ακολουθεί την ακόλουθη φθίνουσα σειρά:
Δεσμοί υδρογόνου> μόνιμο δίπολο> επαγόμενο δίπολο
Για παράδειγμα, στον πίνακα, βλέπουμε ότι τα σημεία βρασμού του βουταν-1-όλης και του αιθανοϊκού οξέος είναι υψηλότερα από αυτά των άλλων ουσιών. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτές οι δύο ουσίες έχουν δεσμούς υδρογόνου, οι οποίοι είναι πιο έντονες αλληλεπιδράσεις από τις άλλες.
Επίσης, το σημείο βρασμού της προπανόνης είναι υψηλότερο από αυτό του πεντανίου επειδή η αλληλεπίδραση της προπανόνης είναι μόνιμο δίπολο, το οποίο είναι πιο έντονο από το επαγόμενο δίπολο, που είναι η αλληλεπίδραση που πραγματοποιείται από το πεντάνιο.
Αλλά γιατί το σημείο βρασμού της προπανόνης δεν είναι υψηλότερο από αυτό του εξανίου, καθώς εκτελεί επίσης την επαγόμενη διπολική αλληλεπίδραση;
Εδώ έρχεται ο δεύτερος παράγοντας που παρεμβαίνει στο σημείο βρασμού μιας ουσίας: η μοριακή μάζα.
- Μοριακές μάζες:
Εάν η μάζα του μορίου είναι μεγάλη, θα είναι απαραίτητο να παρέχεται περισσότερη ενέργεια στο σύστημα, έτσι ώστε το μόριο να μπορεί να ξεπεράσει την αδράνεια και να μετακινηθεί στην αέρια κατάσταση.
Για παράδειγμα, το πεντάνιο και το εξάνιο εκτελούν την ίδια αλληλεπίδραση, που είναι αυτή ενός διπολικού επαγόμενου, αλλά η μοριακή μάζα του εξανίου είναι μεγαλύτερη. Επομένως, το σημείο βρασμού του εξανίου είναι υψηλότερο από αυτό του πεντανίου.
Στην περίπτωση βουτανίου-1οΐ και αιθανοϊκού οξέος, και οι δύο δημιουργούν δεσμούς υδρογόνου και η βουταν-1-όλη έχει υψηλότερη μοριακή μάζα. Ωστόσο, το σημείο βρασμού του αιθανοϊκού οξέος είναι υψηλότερο επειδή δύο μόρια αιθανοϊκού οξέος μπορούν να σχηματίσουν δύο δεσμούς μεταξύ τους. υδρογόνο (μέσω των ομάδων Ο και ΟΗ), ενώ δύο μόρια βουταν-1-όλης δημιουργούν μόνο έναν δεσμό υδρογόνου μεταξύ τους (μέσω του ΟΗ ομάδα).
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Σύγκριση μεταξύ σημείων ζέσεως ουσιών" · Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
γ) () Η διαλυτότητα του σακχάρου στο νερό οφείλεται στην καθιέρωση δεσμών υδρογόνου μεταξύ σακχαρόζης και μορίων νερού.
