물질의 정확한 끓는점을 결정하는 것은 어려울 수 있지만 어떤 물질이 다른 물질보다 끓는점이 더 높은지 비교하기 위해 많은 요소가 작용합니다.
1) 분자간 힘 . “분자간 힘”이 아니라 “분자간 힘”이라는 점에 유의하십시오. 그 이유는 물질을 액체 상태에서 기체 상태로 바꾸고 싶은 것을 끓일 때 분자의 분자 내 결합을 끊는 것이 아니라 분자의 연결을 약화 시켜야만 달성 할 수 있기 때문입니다. 일반적으로 분자간 힘에는 런던 분산력 [가장 약함], 쌍극자-쌍극자 및 수소 결합 [가장 강함]의 세 가지 유형이 있습니다. 힘이 강할수록 분자 간의 연결을 끊는 데 필요한 에너지의 양이 많아 져 비등점이 높아집니다.
- 런던 분산력 (LDF / Van der Waals)은 일반적으로 분자 내에 중요한 쌍극자가 없을 때 발생합니다 (프로판, 헥산)
- 쌍극자 쌍극자는 존재할 때 발생합니다. 분자의 원자 사이에서 관찰 가능한 양의 전하 차이. 이것은 염화수소의 경우에서 볼 수 있습니다. 염소 원자는 더 전기 음성이므로 다른 분자의 더 많은 전기 양성 수소를 끌어 당깁니다 (그러나 이들과 결합하지 않음).
- 수소 결합은 가장 강한 것입니다. 분자에 F (불소), O (산소) 또는 N (질소)에 결합 된 수소 원자.이 원자는 전기 음성이 매우 높습니다. 이것은 물의 경우에 발생합니다. $ H_2O $ . 왜 수소 결합이 가장 강하고 Van der Waals (런던 분산력)가 가장 약한 분자간 힘인지 생각해보십시오.
2). 분자 질량 . 두 물질이 있는데 둘 다 LDF를 통해 상호 작용한다고 가정합니다. 또 다른 고려 사항은 분자의 질량입니다. 분자가 클수록 표면적이 커져 LDF가 커집니다. 이로 인해 분자의 질량이 끓는점에 비례한다는 결론을 내릴 수 있습니다.
3) 지점 . 알칸 (C와 H로만 구성됨)에서 일반적으로 직쇄 알칸은 인접한 두 분자 사이의 표면적 때문에 유사한 분 지형 알칸보다 끓는점이 더 높습니다. 알칸에 가지가 있으면 더 어려울 것입니다. 비교 : 2,3- 디메틸 부탄과 헥산. 둘 다 6 개의 탄소를 가지고 있지만 2,3- 디메틸 부탄의 비등점은 331.15K이고 헥산은 341.15K입니다.
당신의 경우를보십시오. $ H_2O $ 에는 산소가 들어 있으므로 수소 결합이됩니다. 수소, 셀레늄, 황, 텔루르의 전기 음성도는 약 0.1-0,48 차이이지만 분자의 전체 쌍극자에 크게 기여하지 않습니다. 따라서이 세 가지는 LDF와 상호 작용해야합니다. 분자가 유황의 질량 < 셀레늄 < 텔루르 (S < Se < Te). 우리가 아는 바에 따르면 질량이 클수록 끓는점이 더 커집니다.
이 시점에서 우리는 다음을 알 수 있습니다. $ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $
빠른 Google 검색을 통해 이러한 분자의 끓는점은 다음과 같습니다. $ H_2S (-60) < H_2Se ( -41,25) < H_2Te (-2.2) < H_2O $ (100)
끓는점 또는 나 화합물의 포인트는 그들 사이에 작용하는 분자간 힘에 따라 달라집니다. 이제 여기에서 $ H_2O $ 에 수소 결합이 존재하여 그 중에서 가장 높은 끓는점이 있음을 알 수 있습니다.다른 화합물에서 분산력은 분자 질량이 증가함에 따라 증가하는 분자 사이에 작용합니다. 따라서 $ H_2Te $ 는 가장 강력한 분산력을 가지고 있으므로 나머지 3 개 중 비등점이 높고 그 다음으로 $ H_2Se $ 및 $ H_2S $ . 따라서 끓는점을 높이는 순서는 $$ H_2S < H_2Se < H_2Te
H_2O $$ 질문에 답하기 위해 H2S는 끓는점이 가장 낮습니다.