קוטביות וטמפרטורת רתיחה של תרכובות אורגניות

תרכובות אורגניות הן מולקולריות, כלומר האטומים שלהם נושאים קשרים קוולנטיים זה עם זה. כאשר אנו מנתחים את הקשרים בין פחמנים, שיכולים להיות בודדים, כפולים או משולשים, אנו מבחינים שהם קשרים לא קוטביים, שכן אין הבדל באלקטרואנגטיביות בין האטומים, כיוון שהם שייכים לאותם אֵלֵמֶנט.

יתר על כן, מכיוון שהמימן והפחמן הם בעלי הבדל אלקטרוני-שלילי קטן מאוד, גם הקשרים ביניהם אינם קוטביים.

חיבורים לא קוטביים:

בכך אנו יכולים להסיק כי ה- פחמימנים (תרכובות אורגניות בעלות אטומי פחמן ומימן בלבד) הן מולקולות לא קוטביות. בתרכובות אלה, האינטראקציה הבין מולקולרית היא מסוג דיפול המושרה, שהוא החלש ביותר שקיים.

מכיוון שהם חלשים, קל לפרוץ את האינטראקציות הללו. בעקבות זאת, טמפרטורות הרתיחה וההמסה של פחמימנים נמוכות מאלה של פונקציות אחרות.

השוואת פחמימנים, נקודות הרתיחה יגדלו ככל שמסת הטוחנת תגדל גם כן.

לדוגמא, אתאן ובוטאן שניהם אלקנים. ראה את נקודות הרתיחה של כל אחד מהם שנקבע בניסוי:

שים לב כי טמפרטורת הרתיחה של בוטאן גבוהה בהרבה מזו של אתאן, מכיוון שהמסה הטוחנת שלו גבוהה יותר.

כעת כאשר אנו משווים פחמימנים בעלי אותה מסה טוחנת (הם איזומרים), אך בעלי סוגים שונים של שרשראות פחמן, אנו מבינים כי

ככל שמספר הענפים גדול יותר, כך טמפרטורת הרתיחה נמוכה יותרמכיוון שמבנה המולקולה הופך קומפקטי יותר, כלומר פני השטח שלה פוחתים.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

לכל האלקנים שלמטה אותה נוסחה מולקולרית, C₅ה₁₂, אך טמפרטורות הרתיחה שלהם שונות:

שימו לב כי טמפרטורת הרתיחה של הניאופנטן היא הנמוכה ביותר מכיוון שיש לה יותר ענפים.

אנו יכולים לשקול כי הפונקציות האורגניות האחרות נגזרות מפחמימנים, באמצעות החלפת מימן אחד או יותר באטומים או בקבוצות אטומים של יסודות אחרים. ככלל, בשאר הפונקציות האורגניות יש חמצן או חנקן, שהם יסודות אלקטרוניים יותר מאשר פחמן. הם מושכים בצורה חזקה יותר את זוג האלקטרונים המשותפים לפחמן ולכן הופכים את המולקולה לקוטבית:

חיבורים קוטביים:

לאלדהידים, קטונים והלידים אורגניים נקודות רתיחה גבוהות יותר מאשר פחמימנים, מכיוון שהאינטראקציה הבין מולקולרית שלהם היא הדיפול הקבוע, שהוא חזק יותר מזה של דיפול המושרה.

לעומת זאת, לאלכוהול, חומצות קרבוקסיליות ואמינים יש טמפרטורות רתיחה גבוהות עוד יותר, מכיוון שהם מבצעים קשרי מימן, הסוג האינטנסיבי ביותר של אינטראקציה בין מולקולרית.

לגבי תרכובות של כל הפונקציות הללו, הדבר תקף כמו שראינו לגבי פחמימנים:

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "קוטביות וטמפרטורת רתיחה של תרכובות אורגניות"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/polaridade-temperatura-ebulicao-dos-compostos-organicos.htm. גישה אליו ב -28 ביוני 2021.