スプーンが3つあるとしましょう。 最初のものでは、5滴の水を入れました。 2番目に5滴のアルコールを入れ、3番目に5滴のアセトンを入れます。 しばらく待つと、アセトンがすぐに気体状態に変化し、次にアルコールが変化し、しばらくすると水が蒸発することがわかります。
この例は、物質が同時に気体状態または蒸気状態にならないため、沸点も異なることを示しています。
これが発生する理由を理解するには、まず、液体から気体（または水の場合は蒸気）へのこの遷移がいつ発生するかを理解する必要があります。 容器内の液体の分子は、自由に動くことができるため、常に攪拌されています。 大気圧はこれらの分子に力を及ぼし、分子が気体状態になるのを防ぎます。 さらに、分子は互いに分子間結合を形成するため、物理的状態の変化も困難になります。
しかしながら、 これらの分子が決定された運動エネルギーを獲得すると、分子間結合と慣性を破壊し、気体または蒸気の状態に変化します。
この液体の温度を上げると、システムにエネルギーが供給されます。 分子は、状態を変化させるために必要なエネルギーをより迅速に取得します。これは、分子が 君の 沸点.
与えられた例の場合、アセトン、アルコール、水の沸点は、海面でそれぞれ56.2°C、78.5°C、100°Cです。 これは、これらの液体について述べた蒸発の順序を説明しています。
しかし、なぜこの違いがあるのでしょうか。
物質の沸点の違いを正当化する2つの基本的な要因があります。それは次のとおりです。 分子間相互作用とモル質量。
次のリストを見て、これらの要因が物質の沸点にどのように影響するかを見てみましょう。
- 分子間相互作用：
分子間相互作用が激しい場合は、システムが分解して分子が気体状態に移行できるように、システムにさらに多くのエネルギーを供給する必要があります。
分子間のこれらの相互作用の強度は、次の降順に従います。
水素結合>永久双極子>誘導双極子
たとえば、表では、ブタン-1-オールとエタン酸の沸点が他の物質の沸点よりも高いことがわかります。 これは、これら2つの物質が水素結合を持っているためです。水素結合は他の物質よりも強い相互作用です。
また、プロパノンの相互作用はペンタンの沸点よりも高いため、プロパノンの沸点はペンタンの沸点よりも高くなります。 によって実行される相互作用である誘導双極子よりも強い永久双極子 ペンタン。
しかし、プロパノンの沸点がヘキサンの沸点よりも高くないのはなぜですか？それは、誘導された双極子相互作用も実行するからです。
ここで、物質の沸点を妨げる2番目の要因であるモル質量が発生します。
- モル質量：
分子の質量が大きい場合、分子が慣性を克服して気体状態に移行できるように、システムにより多くのエネルギーを供給する必要があります。
たとえば、ペンタンとヘキサンは同じ相互作用を実行します。これは、誘導双極子の相互作用ですが、ヘキサンのモル質量は大きくなります。 したがって、ヘキサンの沸点はペンタンの沸点よりも高くなります。
ブタン-1オールとエタン酸の場合、どちらも水素結合を形成し、ブタン-1-オールのモル質量が大きくなります。 ただし、エタン酸の2つの分子がそれらの間に2つの結合を形成できるため、エタン酸の沸点は高くなります。 水素（OおよびOH基を介して）、一方、ブタン-1-オールの2つの分子は、互いに1つの水素結合のみを確立します（ OH基）。
ジェニファー・フォガサ
化学を卒業
ソース： ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm
