Povedzme, že máme tri lyžice. Do prvého sme dali 5 kvapiek vody; do druhej dáme 5 kvapiek alkoholu a do tretej 5 kvapiek acetónu. Po chvíli počkáme, že acetón sa rýchlo zmení na plynný, po ktorom bude nasledovať alkohol a až po dlhom čase sa voda odparí.
Tento príklad nám ukazuje, že látky neprechádzajú súčasne do plynného alebo parného skupenstva, a preto sú rozdielne aj ich teploty varu.
Aby sme pochopili, prečo sa to stane, musíme najskôr pochopiť, kedy dôjde k prechodu z kvapaliny na plyn (alebo na paru v prípade vody). Molekuly tekutín v nádobe sú neustále miešané, pretože majú určitú voľnosť pohybu. Atmosférický tlak vyvíja na tieto molekuly silu, ktorá im bráni v prechode do plynného stavu. Ďalej molekuly vytvárajú medzi sebou molekulárne väzby, čo tiež sťažuje zmenu ich fyzikálneho stavu.
Avšak keď tieto molekuly získajú určenú kinetickú energiu, podarí sa im pretrhnúť medzimolekulové väzby a zotrvačnosť a zmeniť sa na plynný alebo parný stav.
Keď zvýšime teplotu tejto kvapaliny, dodávame energiu do systému, čo ich spôsobuje molekuly rýchlejšie získavajú energiu potrebnú na zmenu stavu, čo sa stane, keď dosiahnu tvoj
bod varu.V prípade uvedeného príkladu sú teploty varu acetónu, alkoholu a vody 56,2 ° C, 78,5 ° C a 100 ° C na hladine mora. To vysvetľuje poradie odparovania uvedené pre tieto kvapaliny.
Prečo však tento rozdiel?
Existujú dva základné faktory, ktoré odôvodňujú rozdiely v bodoch varu látok, ktorými sú: intermolekulárne interakcie a molárne hmotnosti.
Pozrime sa na nasledujúci zoznam, aby sme zistili, ako tieto faktory ovplyvňujú bod varu látok:
- Intermolekulárne interakcie:
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Ak je intermolekulárna interakcia intenzívna, bude potrebné dodať systému ešte viac energie, aby sa rozložila a molekula bola schopná prejsť do plynného stavu.
Intenzita týchto interakcií medzi molekulami nasleduje v zostupnom poradí:
Vodíkové väzby> permanentný dipól> indukovaný dipól
Napríklad v tabuľke vidíme, že body varu butan-1-olu a kyseliny etánovej sú vyššie ako teploty varu iných látok. Je to tak preto, lebo tieto dve látky majú vodíkové väzby, ktoré sú intenzívnejšie ako iné interakcie.
Tiež teplota varu propanónu je vyššia ako teplota varu pentánu, pretože je interakcia propanónu permanentný dipól, ktorý je intenzívnejší ako indukovaný dipól, čo je interakcia uskutočňovaná pentán.
Prečo však nie je teplota varu propanónu vyššia ako teplota hexánu, pretože tiež vykonáva indukovanú dipólovú interakciu?
Tu prichádza na rad druhý faktor, ktorý narúša teplotu varu látky: molárna hmotnosť.
- Molárne hmotnosti:
Ak je hmotnosť molekuly veľká, bude potrebné dodať systému viac energie, aby molekula mohla prekonať zotrvačnosť a prejsť do plynného stavu.
Napríklad pentán a hexán vykonávajú rovnakú interakciu, ktorou je indukovaný dipól, ale molárna hmotnosť hexánu je väčšia. Preto je teplota varu hexánu vyššia ako teplota varu pentánu.
V prípade bután-1ol a kyseliny etánovej obidve vytvárajú vodíkové väzby a bután-1-ol má vyššiu molárnu hmotnosť. Teplota varu kyseliny etánovej je však vyššia, pretože dve molekuly kyseliny etánovej môžu medzi nimi vytvárať dve väzby. vodík (cez skupiny O a OH), zatiaľ čo dve molekuly bután-1-olu navzájom vytvárajú iba jednu vodíkovú väzbu (cez Skupina OH).
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Porovnanie bodov varu látok“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
c) () Rozpustnosť cukru vo vode je spôsobená vytvorením vodíkových väzieb medzi molekulami sacharózy a vody.
