Come determinare il punto di ebollizione delle sostanze? [chiuso]

Sebbene possa essere difficile determinare il punto di ebollizione esatto di una sostanza, molti fattori giocano per confrontare se una sostanza ha un punto di ebollizione più alto delle altre.

1) Forza intermolecolare . Si noti che è “forza intermolecolare” invece di “forza intramolecolare”. Il motivo è che quando fai bollire qualcosa vuoi trasformare la sostanza dallo stato liquido allo stato gassoso, e questo può essere ottenuto solo indebolendo la connessione delle molecole, non rompendo il legame intramolecolare di una molecola. Ci sono generalmente tre tipi di forza intermolecolare: forza di dispersione di Londra [più debole], dipolo-dipolo e legami idrogeno [più forte]. Più forte è la forza, maggiore è la quantità di energia necessaria per interrompere la connessione tra le molecole, quindi il punto di ebollizione è più alto.

1. La forza di dispersione di Londra (LDF / Van der Waals) di solito si verifica quando non esiste un dipolo significativo nella molecola (propano, esano)
2. Il dipolo-dipolo si verifica quando esiste una quantità osservabile di differenza di carica tra gli atomi in una molecola. Questo può essere visto nel caso del cloruro di idrogeno. Latomo di cloro è più elettronegativo, quindi attrae gli idrogeni più elettropositivi anche di altre molecole (ma non si lega con loro).
3. Il legame idrogeno è il più forte. Si verifica se una molecola ha un atomo di idrogeno legato a F (fluoro), O (ossigeno) o N (azoto). Questi atomi sono altamente elettronegativi. Ciò accade nel caso dellacqua $ H_2O $ . Ti consiglio di pensare perché il legame idrogeno è il più forte e Van der Waals (forza di dispersione di Londra) è la forza intermolecolare più debole.

2). Molecular mass . Supponi di avere due sostanze, entrambe interagiscono attraverso LDF. Unaltra cosa da considerare è la massa della molecola. Se la molecola è più grande, quindi la superficie è maggiore, il che si traduce in un LDF più grande. Questo ci porta alla conclusione che la massa della molecola è proporzionale al punto di ebollizione.

3). Filiali . Negli alcani (costituiti solo da C e H), generalmente un alcano a catena lineare ha un punto di ebollizione più elevato rispetto ad alcani ramificati simili a causa dellarea superficiale tra due molecole adiacenti. Questo sarebbe più difficile se lalcano avesse rami. Confronta: 2,3-dimetilbutano ed esano. Entrambi hanno 6 atomi di carbonio, ma il punto di ebollizione del 2,3-dimetilbutano è 331,15 K mentre lesano è 341,15 K.

Dai unocchiata al tuo caso. $ H_2O $ contiene ossigeno, quindi legame idrogeno. Sebbene lelettronegatività di idrogeno, selenio, zolfo e tellurio abbia una differenza di circa 0,1 – 0,48, in realtà non contribuisce molto al dipolo complessivo della molecola. Quindi questi tre elementi devono interagire con LDF. Possiamo vedere che il molecolare massa di zolfo < selenio < tellurio (S < Se < Te). Da quello che sappiamo, maggiore è la massa, maggiore è il punto di ebollizione.

Da questo punto possiamo dire che: $ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $

E una rapida ricerca su Google ci mostrerà che il punto di ebollizione di queste molecole è: $ H_2S (-60) < H_2Se ( -41,25) < H_2Te (-2.2) < H_2O $ (100)

Punto di ebollizione o me I punti di fusione dei composti dipendono dalle forze intermolecolari che agiscono tra di loro. Ora qui possiamo vedere che il legame idrogeno è presente in $ H_2O $ , con il punto di ebollizione più alto tra loro.Negli altri composti agiscono forze di dispersione tra le molecole che continuano ad aumentare allaumentare della massa molecolare. Quindi $ H_2Te $ ha la forza di dispersione più forte, quindi tra gli altri tre ha un punto di ebollizione alto seguito da $ H_2Se $ e $ H_2S $ . Quindi lordine di aumento del punto di ebollizione è $$ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $$ E per rispondere alla tua domanda H2S ha il punto di ebollizione più basso.