मान लीजिए कि हमारे पास तीन चम्मच हैं। पहले एक में, हम पानी की 5 बूँदें डालते हैं; दूसरे में हम 5 बूंद अल्कोहल और तीसरे में 5 बूंद एसीटोन डालते हैं। थोड़ी देर प्रतीक्षा करने के बाद, हम देखेंगे कि एसीटोन जल्दी से गैसीय अवस्था में बदल जाएगा, उसके बाद अल्कोहल होगा और लंबे समय के बाद ही पानी वाष्पित हो जाएगा।
यह उदाहरण हमें दिखाता है कि पदार्थ एक ही समय में गैसीय अवस्था या वाष्प अवस्था में नहीं जाते हैं और फलस्वरूप, उनके क्वथनांक भी भिन्न होते हैं।
यह समझने के लिए कि ऐसा क्यों होता है, हमें सबसे पहले यह समझने की जरूरत है कि तरल से गैस (या वाष्प में, पानी के मामले में) में यह संक्रमण कब होता है। एक कंटेनर में तरल पदार्थ के अणु लगातार गतिमान होते हैं, क्योंकि उन्हें स्थानांतरित करने की कुछ स्वतंत्रता होती है। वायुमंडलीय दबाव इन अणुओं पर एक बल लगाता है जो उन्हें गैसीय अवस्था में जाने से रोकता है। इसके अलावा, अणु एक दूसरे के साथ अंतर-आणविक बंधन बनाते हैं, जिससे उनकी भौतिक स्थिति को बदलना भी मुश्किल हो जाता है।
हालाँकि, जब ये अणु एक निर्धारित गतिज ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं, तो वे अपने अंतर-आणविक बंधन और जड़ता को तोड़ने का प्रबंधन करते हैं, गैसीय या वाष्प अवस्था में बदल जाते हैं।
जब हम इस तरल का तापमान बढ़ाते हैं, तो हम सिस्टम को ऊर्जा की आपूर्ति कर रहे होते हैं, जिसके कारण ये होते हैं अणु स्थिति को बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा को अधिक तेज़ी से प्राप्त करते हैं, जो तब होता है जब वे पहुंच जाते हैं तो आप का क्वथनांक.
दिए गए उदाहरण के मामले में, समुद्र तल पर एसीटोन, अल्कोहल और पानी के क्वथनांक क्रमशः 56.2 डिग्री सेल्सियस, 78.5 डिग्री सेल्सियस और 100 डिग्री सेल्सियस हैं। यह इन तरल पदार्थों के लिए उल्लिखित वाष्पीकरण के क्रम की व्याख्या करता है।
लेकिन यह अंतर क्यों?
दो बुनियादी कारक हैं जो पदार्थों के क्वथनांक में अंतर को सही ठहराते हैं, जो हैं: इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन और मोलर मास।
आइए निम्नलिखित सूची को देखें कि ये कारक पदार्थों के क्वथनांक को कैसे प्रभावित करते हैं:
- इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन:
यदि इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन तीव्र है, तो सिस्टम को और भी अधिक ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक होगा ताकि यह टूट जाए और अणु गैसीय अवस्था में जाने में सक्षम हो।
अणुओं के बीच इन अंतःक्रियाओं की तीव्रता निम्नलिखित अवरोही क्रम का अनुसरण करती है:
हाइड्रोजन बंध > स्थायी द्विध्रुव > प्रेरित द्विध्रुव
उदाहरण के लिए, तालिका में, हम देखते हैं कि ब्यूटेन-1-ऑल और एथेनोइक एसिड के क्वथनांक अन्य पदार्थों की तुलना में अधिक होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन दोनों पदार्थों में हाइड्रोजन बांड होते हैं, जो दूसरों की तुलना में अधिक तीव्र अंतःक्रिया करते हैं।
इसके अलावा, प्रोपेनोन का क्वथनांक पेंटेन की तुलना में अधिक होता है क्योंकि प्रोपेनोन की परस्पर क्रिया होती है interaction स्थायी द्विध्रुव, जो प्रेरित द्विध्रुव की तुलना में अधिक तीव्र होता है, जो कि द्वारा किया गया अंतःक्रिया है पेंटेन
लेकिन प्रोपेनोन का क्वथनांक हेक्सेन से अधिक क्यों नहीं है, क्योंकि यह प्रेरित द्विध्रुवीय अंतःक्रिया भी करता है?
यह वह जगह है जहां दूसरा कारक जो किसी पदार्थ के क्वथनांक में हस्तक्षेप करता है, वह आता है: दाढ़ द्रव्यमान।
- मोलर मास:
यदि अणु का द्रव्यमान बड़ा है, तो सिस्टम को अधिक ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक होगा ताकि अणु जड़ता को दूर कर सके और गैसीय अवस्था में जा सके।
उदाहरण के लिए, पेंटेन और हेक्सेन एक ही अंतःक्रिया करते हैं, जो कि एक प्रेरित द्विध्रुवीय है, लेकिन हेक्सेन का दाढ़ द्रव्यमान अधिक होता है। इसलिए, हेक्सेन का क्वथनांक पेंटेन की तुलना में अधिक होता है।
Butan-1ol और ethanoic acid के मामले में, दोनों हाइड्रोजन बांड बनाते हैं और butan-1-ol का दाढ़ द्रव्यमान अधिक होता है। हालांकि, एथेनोइक एसिड का क्वथनांक अधिक होता है क्योंकि एथेनोइक एसिड के दो अणु उनके बीच दो बंधन बना सकते हैं। हाइड्रोजन (ओ और ओएच समूहों के माध्यम से), जबकि ब्यूटेन-1-ओल के दो अणु एक दूसरे के लिए केवल एक हाइड्रोजन बंधन स्थापित करते हैं (के माध्यम से) ओएच समूह)।
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm
