Låt oss säga att vi har tre skedar. I den första lägger vi 5 droppar vatten; i den andra lägger vi 5 droppar alkohol och i den tredje 5 droppar aceton. Efter att ha väntat ett tag kommer vi att se att acetonen snabbt kommer att övergå till gasform, följt av alkohol och först efter lång tid kommer vattnet att avdunsta.
Detta exempel visar oss att ämnen inte går i gasform eller ångtillstånd samtidigt, och följaktligen är deras kokpunkter också olika.
För att förstå varför detta händer måste vi först förstå när denna övergång från vätska till gas (eller till ånga, i fallet med vatten) inträffar. Molekyler av vätskor i en behållare är ständigt under agitation, eftersom de har viss rörelsefrihet. Atmosfäriskt tryck utövar en kraft på dessa molekyler som förhindrar att de passerar in i gasformigt tillstånd. Dessutom gör molekylerna intermolekylära bindningar med varandra, vilket också gör det svårt att ändra sitt fysiska tillstånd.
I alla fall, när dessa molekyler förvärvar en bestämd kinetisk energi, lyckas de bryta sina intermolekylära bindningar och tröghet, övergå till gasform eller ångtillstånd.
När vi ökar temperaturen på denna vätska, levererar vi energi till systemet, vilket orsakar dessa molekyler förvärvar snabbare den energi som behövs för att ändra tillstånd, vilket händer när de når din kokpunkt.
I fallet med det givna exemplet är kokpunkterna för aceton, alkohol och vatten 56,2 ° C, 78,5 ° C och 100 ° C vid havsnivå. Detta förklarar den avdunstningsordning som nämnts för dessa vätskor.
Men varför denna skillnad?
Det finns två grundläggande faktorer som motiverar skillnaderna i ämnens kokpunkter, som är: intermolekylära interaktioner och molära massor.
Låt oss titta på följande lista för att se hur dessa faktorer påverkar ämnens kokpunkt:
- Intermolekylära interaktioner:
Om den intermolekylära interaktionen är intensiv kommer det att vara nödvändigt att tillföra ännu mer energi till systemet så att det bryts ner och molekylen kan passera till gasformigt tillstånd.
Intensiteten av dessa interaktioner mellan molekyler följer följande fallande ordning:
Vätebindningar> permanent dipol> inducerad dipol
I tabellen ser vi till exempel att kokpunkterna för butan-1-ol och etansyra är högre än för andra ämnen. Detta beror på att dessa två ämnen har vätebindningar, som är mer intensiva interaktioner än de andra.
Dessutom är kokpunkten för propanon högre än för pentan eftersom interaktionen mellan propanon är permanent dipol, som är mer intensiv än den inducerade dipolen, vilket är den interaktion som utförs av pentan.
Men varför är kokpunkten för propanon inte högre än för hexan, eftersom den också utför den inducerade dipolinteraktionen?
Det är här den andra faktorn som stör ett ämnes kokpunkt kommer in: molmassan.
- Molmässor:
Om molekylens massa är stor blir det nödvändigt att tillföra mer energi till systemet så att molekylen kan övervinna trögheten och flytta till gasformigt tillstånd.
Till exempel utför pentan och hexan samma interaktion, det vill säga en inducerad dipol, men molmassan av hexan är större. Därför är hexans kokpunkt högre än pentans.
När det gäller butan-1ol och etansyra bildar båda vätebindningar och butan-1-ol har en högre molär massa. Emellertid är kokpunkten för etansyra högre eftersom två molekyler av etansyra kan bilda två bindningar mellan dem. väte (genom O- och OH-grupperna), medan två molekyler av butan-1-ol endast bildar en vätebindning till varandra (genom OH-grupp).
Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm
