Tarkime, turime tris šaukštus. Pirmajame įlašiname 5 lašus vandens; antrajame įlašiname 5 lašus alkoholio, o į trečiąjį - 5 lašus acetono. Kiek palaukę pamatysime, kad greitai acetonas pasikeis į dujinę būseną, paskui - alkoholis ir tik po ilgo laiko vanduo išgaruos.
Šis pavyzdys parodo, kad medžiagos tuo pačiu metu neviršija dujinės ar garų būsenos, todėl skiriasi ir jų virimo taškai.
Norėdami suprasti, kodėl taip atsitinka, pirmiausia turime suprasti, kada įvyksta šis perėjimas iš skysčio į dujas (arba vandens atveju - į garus). Talpykloje esančios skysčių molekulės nuolat maišomos, nes joms suteikiama tam tikra laisvė judėti. Atmosferos slėgis daro šioms molekulėms jėgą, kuri neleidžia joms pereiti į dujinę būseną. Be to, molekulės tarpusavyje užmezga tarpmolekulinius ryšius, todėl taip pat sunku pakeisti jų fizinę būseną.
Tačiau kai šios molekulės įgyja nustatytą kinetinę energiją, joms pavyksta nutraukti tarpmolekulinius ryšius ir inerciją, pereinant į dujinę ar garų būseną.
Padidinę šio skysčio temperatūrą, mes tiekiame energiją sistemai, kuri tai sukelia molekulės greičiau įgyja energijos, reikalingos būsenai pakeisti, kuri įvyksta, kai jos pasiekia tavo
virimo taškas.Pateikto pavyzdžio atveju acetono, alkoholio ir vandens virimo taškai yra atitinkamai 56,2 ° C, 78,5 ° C ir 100 ° C jūros lygyje. Tai paaiškina šių skysčių garinimo tvarką.
Bet kodėl šis skirtumas?
Yra du pagrindiniai veiksniai, pateisinantys medžiagų virimo taškų skirtumus: tarpmolekulinė sąveika ir molinės masės.
Pažvelkime į šį sąrašą, norėdami pamatyti, kaip šie veiksniai daro įtaką medžiagų virimo temperatūrai:
- Tarpmolekulinė sąveika:
Jei tarpmolekulinė sąveika yra intensyvi, reikės tiekti dar daugiau energijos sistemai, kad ji suskaidytų ir molekulė galėtų pereiti į dujinę būseną.
Šių sąveikų tarp molekulių intensyvumas vyksta tokia mažėjimo tvarka:
Vandenilio ryšiai> nuolatinis dipolis> sukeltas dipolis
Pavyzdžiui, lentelėje matome, kad butan-1-olio ir etano rūgšties virimo taškai yra aukštesni nei kitų medžiagų. Taip yra todėl, kad šios dvi medžiagos turi vandenilio jungtis, kurios yra intensyvesnės sąveikos nei kitos.
Be to, propanono virimo temperatūra yra aukštesnė nei pentano, nes propanono sąveika yra nuolatinis dipolis, kuris yra intensyvesnis už sukeltą dipolį, kuris yra sąveika, kurią vykdo pentanas.
Bet kodėl propanono virimo temperatūra nėra aukštesnė už heksano, nes jis taip pat atlieka sukeltą dipolio sąveiką?
Čia atsiranda antrasis veiksnys, trukdantis medžiagos virimo temperatūrai: molinė masė.
- Molinės mišios:
Jei molekulės masė yra didelė, reikės tiekti daugiau energijos sistemai, kad molekulė galėtų įveikti inerciją ir pereiti į dujinę būseną.
Pavyzdžiui, pentanas ir heksanas veikia tą pačią sąveiką, kuri yra sukelto dipolio sąveika, tačiau molinė heksano masė yra didesnė. Todėl heksano virimo temperatūra yra aukštesnė nei pentano.
Butan-1olio ir etano rūgšties atveju abi jungiasi su vandeniliu, o butan-1-olis turi didesnę molinę masę. Tačiau etano rūgšties virimo temperatūra yra aukštesnė, nes dvi etano rūgšties molekulės gali sudaryti dvi jungtis tarp jų. vandenilis (per O ir OH grupes), o dvi butan-1-olio molekulės tarpusavyje užmezga tik vieną vandenilio ryšį (per OH grupė).
Jennifer Fogaça
Baigė chemiją
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm