Oletame, et meil on kolm lusikat. Esimeses panime 5 tilka vett; teises panime 5 tilka alkoholi ja kolmandasse 5 tilka atsetooni. Mõne aja pärast näeme, et kiiresti muutub atsetoon gaasiliseks olekuks, millele järgneb alkohol ja alles pärast pikka aega aurustub vesi.
See näide näitab meile, et ained ei lähe üheaegselt gaasilisse või auru olekusse ja sellest tulenevalt on ka nende keemistemperatuurid erinevad.
Et mõista, miks see juhtub, peame kõigepealt mõistma, millal see üleminek vedelikust gaasiks (või vee korral auruks) toimub. Mahutis olevad vedelike molekulid on pidevalt segatud, kuna neil on liikumisvabadus. Atmosfäärirõhk avaldab nendele molekulidele jõudu, mis takistab nende gaasilisse olekusse minemist. Lisaks seovad molekulid omavahel molekulaarseid sidemeid, mis raskendab ka nende füüsikalise oleku muutmist.
Kuid, kui need molekulid omandavad kindla kineetilise energia, suudavad nad katkestada oma molekulidevahelised sidemed ja inertsuse, muutudes gaasiliseks või auru olekuks.
Selle vedeliku temperatuuri tõstmisel varustame süsteemi energiaga, mis neid põhjustab molekulid omandavad kiiremini oleku muutmiseks vajaliku energia, mis juhtub siis, kui nad jõuavad sinu keemispunkt.
Toodud näite puhul on atsetooni, alkoholi ja vee keemistemperatuurid vastavalt 56,2 ° C, 78,5 ° C ja 100 ° C merepinnal. See seletab nende vedelike mainitud aurustamise järjekorda.
Aga miks see erinevus?
Ainete keemispunktide erinevusi õigustavad kaks põhifaktorit: molekulidevahelised vastasmõjud ja molaarmassid.
Vaatame järgmist loendit, et näha, kuidas need tegurid mõjutavad ainete keemistemperatuuri:
- Molekulidevahelised koostoimed
Kui molekulidevaheline interaktsioon on intensiivne, tuleb süsteemile varustada veelgi rohkem energiat, et see laguneks ja molekul saaks gaasilisse olekusse minna.
Nende molekulidevaheliste interaktsioonide intensiivsus järgmiselt kahanevas järjekorras:
Vesiniksidemed> püsiv dipool> indutseeritud dipool
Näiteks näeme tabelis, et butaan-1-ooli ja etaanhappe keemistemperatuurid on kõrgemad kui teistel ainetel. Seda seetõttu, et neil kahel ainel on vesiniksidemed, mis on teistega võrreldes intensiivsemad.
Samuti on propanooni keemistemperatuur kõrgem kui pentaanil, kuna propanooni koostoime on püsiv dipool, mis on intensiivsem kui indutseeritud dipool, mis on pentaan.
Kuid miks pole propanooni keemistemperatuur kõrgem kui heksaanil, kuna see täidab ka indutseeritud dipoolset interaktsiooni?
Siit tuleb teine aine, mis segab aine keemistemperatuuri: molaarmass.
- Molaarmassid:
Kui molekuli mass on suur, on vaja varustada süsteemi rohkem energiat, et molekul saaks inertsist üle ja liikuks gaasilisse olekusse.
Näiteks pentaan ja heksaan toimivad sama interaktsiooniga, mis on indutseeritud dipool, kuid heksaani molaarmass on suurem. Seetõttu on heksaani keemistemperatuur kõrgem kui pentaanil.
Butaan-1ooli ja etaanhappe puhul moodustavad mõlemad vesiniksidemeid ja butaan-1-oolil on suurem molaarmass. Etaanhappe keemistemperatuur on aga kõrgem, kuna kaks etaanhappe molekuli võivad nende vahel moodustada kaks sidet. vesinik (O- ja OH-rühmade kaudu), samal ajal kui kaks butaan-1-ooli molekuli moodustavad üksteisega ainult ühe vesiniksideme ( OH rühm).
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm