Hvordan bestemmes stoffernes kogepunkt? [lukket]

elv om det kan være vanskeligt at bestemme et stofs nøjagtige kogepunkt, spiller mange faktorer at sammenligne, hvis et stof har et højere kogepunkt end de andre.

1) Intermolekylær kraft . Bemærk, at det er “intermolekylær kraft” i stedet for “intramolekylær kraft”. Årsagen er, at når du koger noget, vil du omdanne stoffet fra flydende tilstand til gastilstand, og det kan kun opnås ved at svække forbindelsen mellem molekyler, ikke ved at bryde den intramolekylære binding af et molekyle. Der er generelt tre typer intermolekylær kraft: Londons spredningskraft [svageste], dipoldipol og hydrogenbindinger [stærkest]. Jo stærkere kraft, jo større er den nødvendige mængde energi til at afbryde forbindelsen mellem molekylerne, så kogepunktet er højere.

1. Spredningskraft i London (LDF / Van der Waals) opstår normalt, når der ikke findes nogen signifikant dipol i molekylet (propan, hexan)
2. Dipol-dipol opstår, når der findes en observerbar mængde ladningsforskel mellem atomer i et molekyle. Dette kan ses i tilfælde af hydrogenchlorid. Kloratomet er mere elektronegativt og tiltrækker således de mere elektropositive hydrogener fra andre molekyler (men binder ikke dem).
3. Hydrogenbindingen er den stærkeste. Det forekommer, hvis et molekyle har en hydrogenatom bundet til enten F (fluor), O (ilt) eller N (nitrogen). Disse atomer er meget elektronegative. Dette sker i tilfælde af vand $ H_2O $ . Jeg vil anbefale dig at tænke, hvorfor hydrogenbindingen er den stærkeste, og Van der Waals (London-dispersionsstyrke) er den svageste intermolekylære kraft.

2). Molekylær masse Antag at du har to stoffer, som begge interagerer gennem LDF. En anden ting at overveje er molekylets masse. Hvis molekylet er større, så er overfladearealet større, hvilket resulterer i en større LDF. Dette fører os til den konklusion, at molekylets masse er proportional med kogepunktet.

3). Filialer . I alkaner (bestående af kun C og H), generelt har en ligekædet alkan et højere kogepunkt end lignende forgrenede alkaner på grund af overfladearealet mellem to tilstødende molekyler. Dette ville være sværere, hvis alkanen har grene. Sammenlign: 2,3-dimethylbutan og hexan. Begge har 6 carbonatomer, men kogepunktet for 2,3-dimethylbutan er 331,15 K, mens hexan er 341,15 K.

Se på din sag. $ H_2O $ har ilt i sig, så hydrogenbinding. Selvom elektronegativiteten af hydrogen, selen, svovl og tellurium er omkring 0,1 – 0,48 forskel, bidrager det ikke meget til molekylets samlede dipol. Så disse tre må interagere med LDF. Vi kan se, at molekylet masse af svovl < selen < tellur (S < Se < Te). Fra hvad vi ved, jo større masse, jo større kogepunkt.

Fra dette punkt kan vi fortælle at: $ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $

Og en hurtig Google-søgning viser os, at disse molekylers kogepunkt er: $ H_2S (-60) < H_2Se ( -41,25) < H_2Te (-2.2) < H_2O $ (100)

Kogepunkt eller mig Forbindelsernes punkter afhænger af de intermolekylære kræfter, der virker imellem dem. Her kan vi se, at der findes hydrogenbinding i $ H_2O $ , hvilket resulterer i det højeste kogepunkt blandt dem.I de andre forbindelser virker dispersionskræfter mellem molekylerne, som fortsætter med at stige, når molekylmassen stiger. Så $ H_2Te $ har den stærkeste spredningskraft, så blandt de øvrige tre har den højt kogepunkt efterfulgt af $ H_2Se $ og $ H_2S $ . Derfor er rækkefølgen af stigende kogepunkt $$ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $$ Og for at besvare dit spørgsmål H2S har det laveste kogepunkt.