Міжмолекулярні сили та температура кипіння речовин

В міжмолекулярні сили це електростатичні сили притягання, функція яких полягає в об’єднанні молекул (молекулярних сполук), утриманні їх у твердому або рідкому стані. Вони надзвичайно важливі, оскільки визначають усі фізичні властивості (температура плавлення, температура кипіння, щільність та розчинність) речовин.

У цьому тексті ми вивчимо взаємозв’язок міжмолекулярних сил та температури кипіння речовин. Спочатку згадаємо три важливі типи міжмолекулярних сил, а саме:

♦ диполь дипол: - сила, що виникає в полярних молекулах. Оскільки ці молекули мають позитивний і негативний полюси, диполь-дипольна сила базується на притяганні між позитивним кінцем однієї молекули та негативним кінцем іншого. Приклади: HCl, HBr, SO₂ та PH₃

Молекули, які мають позитивний і негативний полюси, що притягують один одного

♦ Індукований дипол: - це міжмолекулярна сила, яка виникає лише в неполярних молекулах (вони не мають полюсів). Коли наближаються дві аполярні молекули, відбувається миттєва деформація їх хмар електронів, що викликає дисбаланс в електронах молекули, які розподіляються в для неї різні. У цей момент створюється миттєвий диполь, і молекула на мить має позитивний і негативний полюси, що викликає притягання. Приклади: CO

₂, СН₄ та ЧД₃

Наближення двох неполярних молекул породжує деформацію і, як наслідок, перерозподіл електронів, що утворює миттєві диполі

♦ Водневі зв’язки: це міжмолекулярна сила, що виникає в полярних молекулах, але лише у тих, у яких обов’язково є атоми водню, зв’язані безпосередньо з атомами фтору, кисню або азоту. Це можна вважати диполь-дипольною силою, але набагато більшої інтенсивності. Взаємодія завжди відбувається між воднем однієї молекули та іншим атомом (F, O, N) іншої молекули. Приклади: H₂O, NH₃ і HF

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

Атом водню (біла куля) однієї молекули взаємодіє з киснем (червона куля) іншої молекули води

Згадавши три міжмолекулярні сили, тепер ми можемо зв’язати їх з температурою кипіння речовин. це називається Точка кипіння температура, при якій молекули даної речовини перестають перебувати в рідкому стані (їх міжмолекулярні сили порушуються) і переходять у газоподібний стан. Цікавою деталлю є те, що міжмолекулярні сили та температура кипіння речовин мають дуже інтенсивний і прямий взаємозв'язок, оскільки чим інтенсивніша міжмолекулярна сила, тим вища температура кипіння. Порядок інтенсивності міжмолекулярних сил:

Індукований диполь

Таким чином, можна зробити висновок, що молекули, що мають водневі зв’язки як силу взаємодії, мають вищі температури кипіння, ніж ті, що мають диполь-диполь тощо. У таблиці нижче наведено три речовини та їх значення температури кипіння:

У таблиці ми спостерігаємо, що HF має вищу температуру кипіння, оскільки його молекули з'єднуються водневими зв'язками. Речовина F₂ він має найнижчу температуру кипіння, оскільки його молекули притягуються індукованим диполем.

Мені Діого Лопес Діас

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

ДНІ, Діоґо Лопес. «Міжмолекулярні сили та температура кипіння речовин»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/forcas-intermoleculares-ponto-ebulicao-das-substancias.htm. Доступ 27 червня 2021 року.