Kommentarer
- Sökning Hårda och mjuka (Lewis) syror och baser.
- Molekyler har ' t har kokpunkter: BP är en bulkegenskap när många molekyler träffas.
- Nyckeln här är att ta reda på vilka faktorer påverkar kokpunkten. Specifikt allt som påverkar intermolekylära krafter. Du bör överväga molekylvikten (som är relaterad till dispersionskrafter) och förmågan att bilda vätebindningar.
Svar
1) Intermolekylär kraft . Lägg märke till att det är ”intermolekylär kraft” istället för ”intramolekylär kraft”. Anledningen är att när du kokar något vill du förvandla ämnet från flytande tillstånd till gastillstånd, och det kan bara uppnås genom att försvaga anslutningen av molekyler, inte genom att bryta den intramolekylära bindningen av en molekyl. Det finns i allmänhet tre typer av intermolekylär kraft: Londons dispersionskraft [svagast], dipol-dipol och vätebindningar [starkast]. Ju starkare kraft, desto större mängd energi som behövs för att bryta sambandet mellan molekylerna, så kokpunkten blir högre.
- London-dispersionskraft (LDF / Van der Waals) uppträder vanligtvis när det inte finns någon signifikant dipol i molekylen (propan, hexan)
- Dipol-dipol uppstår när det finns en observerbar mängd laddningsskillnad mellan atomer i en molekyl. Detta kan ses i fallet med väteklorid. Kloratomen är mer elektronegativ, så att den lockar till sig mer elektropositiva väten från andra molekyler (men binder inte med dem).
- Vätbindningen är den starkaste. Det inträffar om en molekyl har en väteatom bunden till antingen F (fluor), O (syre) eller N (kväve). Dessa atomer är mycket elektronegativa. Detta händer när det gäller vatten $ H_2O $ . Jag rekommenderar dig att tänka på varför vätebindningen är starkast och Van der Waals (Londons dispersionsstyrka) är den svagaste intermolekylära kraften.
2). Molekylmassa . Antag att du har två ämnen som båda råkar interagera genom LDF. En annan sak att tänka på är molekylens massa. Om molekylen är större, då är ytan större, vilket resulterar i en större LDF. Detta leder oss till slutsatsen att molekylens massa är proportionell mot kokpunkten.
3). Filialer . I alkaner (som endast består av C och H), vanligtvis har en rak kedjealkan en högre kokpunkt än liknande grenade alkaner på grund av ytan mellan två intilliggande molekyler. Detta skulle vara svårare om alkanen har grenar. Jämför: 2,3-dimetylbutan och hexan. Båda har 6 kol, men kokpunkten för 2,3-dimetylbutan är 331,15 K medan hexan är 341,15 K.
Ta en titt på ditt fall. $ H_2O $ har syre i sig, så vätebindning. Även om elektronegativiteten för väte, selen, svavel och tellur är mellan 0,1 – 0,48, bidrar det inte mycket till den totala dipolen i molekylen. Så dessa tre måste interagera med LDF. Vi kan se att molekylen svavelmassa < selen < tellur (S < Se < Te). Från vad vi vet, ju större massa, desto större kokpunkt.
Från denna punkt kan vi säga att: $ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $
Och en snabb Google-sökning visar att dessa molekylers kokpunkt är: $ H_2S (-60) < H_2Se ( -41,25) < H_2Te (-2.2) < H_2O $ (100)
Svar
Kokpunkt eller jag Föreningarnas punkter beror på de intermolekylära krafterna som verkar mellan dem. Nu kan vi se att vätebindning finns i $ H_2O $ vilket resulterar i högsta kokpunkten bland dem.I de andra föreningarna verkar dispersionskrafter mellan molekylerna som fortsätter att öka när molekylmassan ökar. Så $ H_2Te $ har den starkaste spridningskraften så bland de övriga tre har den hög kokpunkt följt av $ H_2Se $ och $ H_2S $ . Därför är ordningen med ökande kokpunkt $$ H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O $$ Och att svara på din fråga H2S har den lägsta kokpunkten.