Molekyylien väliset voimat ja aineiden kiehumispiste

Klo molekyylien väliset voimat ne ovat sähköstaattisen vetovoiman voimia, joiden tehtävänä on yhdistää molekyylit (molekyyliyhdisteet) pitäen ne kiinteässä tai nestemäisessä tilassa. Ne ovat erittäin tärkeitä, koska ne määrittävät kaikki fyysiset ominaisuudet (sulamispiste, kiehumispiste, tiheys ja liukoisuus) aineista.

Tässä tekstissä tutkitaan molekyylien välisten voimien ja aineiden kiehumispisteen suhde. Aluksi palautetaan mieleen kolme tärkeää molekyylien välistä voimaa, jotka ovat:

♦ dipoli dipoli: on napamolekyyleissä esiintyvä voima. Koska näillä molekyyleillä on positiivinen ja negatiivinen napa, dipoli-dipoli-voima perustuu vetovoimaan yhden molekyylin positiivisen pään ja toisen negatiivisen pään välillä. Esimerkkejä: HCI, HBr, SO₂ ja PH₃

Molekyylit, joilla on positiivinen ja negatiivinen napa, houkuttelevat toisiaan

♦ Indusoitu dipoli: on molekyylien välinen voima, joka esiintyy vain ei-polaarisissa molekyyleissä (niillä ei ole napoja). Kun kaksi apolaarista molekyyliä lähestyy, niiden pilvissä tapahtuu hetkellinen muodonmuutos elektroneja, mikä aiheuttaa epätasapainoa molekyylin elektroneissa, jotka jakautuvat a erilainen hänelle. Tuolloin syntyy hetkellinen dipoli, ja molekyylillä on hetkellisesti positiivinen ja negatiivinen napa, mikä aiheuttaa vetovoiman. Esimerkkejä: CO

₂, CH₄ ja BH₃

Kahden polaarisen molekyylin lähestyminen muodostaa muodonmuutoksen ja siten elektronien uudelleenjakautumisen, joka muodostaa hetkelliset dipolit

♦ Vetysidokset: molekyylien välinen voima esiintyy napamolekyyleissä, mutta vain niissä, joissa on pakollisesti vetyatomeja, jotka ovat sitoutuneet suoraan fluori-, happi- tai typpiatomeihin. Sitä voidaan pitää dipoli-dipolivoimana, mutta paljon voimakkaampana. Vuorovaikutus tapahtuu aina yhden molekyylin vedyn ja toisen molekyylin eri atomin (F, O, N) välillä. Esimerkkejä: H₂O, NH₃ ja HF

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Yhden molekyylin vetyatomi (valkoinen pallo) on vuorovaikutuksessa toisen vesimolekyylin hapen (punaisen pallon) kanssa

Kun olemme muistaneet kolme molekyylien välistä voimaa, voimme nyt liittää ne aineiden kiehumispisteeseen. kutsutaan kiehumispiste lämpötila, jossa tietyn aineen molekyylit lakkaavat olemasta nestemäisessä tilassa (molekyylien väliset voimat ovat rikki) ja siirtyvät kaasumiseen. Mielenkiintoinen yksityiskohta on, että molekyylien väliset voimat ja kiehumispiste aineilla on erittäin voimakas ja suora suhde, koska mitä voimakkaampi molekyylien välinen voima on, sitä korkeampi kiehumispiste. Molekyylien välisten voimien voimakkuuden järjestys on:

Indusoitu dipoli

Siten voimme päätellä, että molekyyleillä, joilla on vetysidoksia vuorovaikutusvoimana, on korkeammat kiehumispisteet kuin niillä, joilla on dipoli-dipoli ja niin edelleen. Seuraavassa taulukossa esitetään kolme ainetta ja niiden kiehumispistearvot:

Taulukossa havaitaan, että HF: llä on korkeampi kiehumispiste, koska sen molekyylit ovat liittyneet vetysidoksilla. Aine F₂ sillä on alin kiehumispiste, koska sen molekyylejä houkuttelee indusoitu dipoli.

Minun luona. Diogo Lopes Dias

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

PÄIVÄT, Diogo Lopes. "Molekyylien väliset voimat ja aineiden kiehumispiste"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-ponto-ebulicao-das-substancias.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.