Pytanie:
Dlaczego cząsteczki o większej względnej masie cząsteczkowej mają silniejsze siły między cząsteczkowe?
Chemistry
2013-06-07 19:06:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dlaczego cząsteczki takie jak alkany o wyższej względnej masie cząsteczkowej ($ M_ \ mathrm r $) mają silniejsze siły międzycząsteczkowe? Na przykład metan ($ \ ce {CH4} $) ma słabszą siłę międzycząsteczkową niż pentan ($ \ ce {C5H12} $). Pentan ma wyższą $ M_ \ mathrm r $ niż metan i dlatego pentan ma silniejszą siłę międzycząsteczkową niż metan. Są to członkowie tej samej rodziny w serii homologicznej, znanej jako alkan.

Moim problemem jest to, dlaczego pentan ma silniejszą siłę międzycząsteczkową niż metan? Dlaczego istnieje związek między względną masą cząsteczkową ($ M_ \ mathrm r $) a siłami międzymolekularnymi. Im silniejsza siła międzycząsteczkowa, tym wyższa temperatura wrzenia i temperatura topnienia?

Trzy odpowiedzi:
Gavin Kramar
2013-06-07 19:52:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Istnieje wiele powodów, dla których niektóre cząsteczki mają silniejsze IMF niż inne, ale tendencja do zwiększania IMF w celu zwiększenia względnej masy cząsteczkowej ($ M_ \ mathrm r $) jest spowodowana wzrostem London Dispersion Forces, część większy zestaw sił van der Waalsa. Jak możesz wiedzieć, ale nie musisz wiedzieć, te alkany są cząsteczkami niepolarnymi (to znaczy nie mają prawdziwego wewnętrznego dipola - wszystkie wiązania $ \ ce {CC} $ są niepolarne, a elektroujemność $ \ ce {CH} $ bond jest na tyle blisko, że te obligacje są również uważane za niepolarne). Ma to znaczenie, ponieważ interakcje biegunowe są stosunkowo silnym MFW.

Zróbmy okrężną drogę do e-dystrybucji. Zazwyczaj elektrony mają największe prawdopodobieństwo równomiernego rozmieszczenia wokół atomów w cząsteczce, proporcjonalnie do elektroujemności tych atomów. Biorąc to pod uwagę, jest to tylko najbardziej prawdopodobny stan, a więc, oczywiście, są chwile, kiedy e- NIE są równomiernie rozłożone. Pamiętasz, że alkany zwykle nie są polarne? Cóż, kiedy elektrony w cząsteczce tracą równowagę, niespodzianka! Tymczasowo wprowadzono chwilowy dipol .

Co to oznacza? Cóż, kiedy alkan znajduje się obok innego alkanu, który podlega chwilowemu dipolowi, siły elektrostatyczne z quasi-spolaryzowanego alkanu powodują, że drugi alkan również osiąga krzywy rozkład elektronów, powodując, że zyskuje on tymczasową biegunowość, Efekt oba przyciągają te cząsteczki, jednocześnie propagując się w otaczających cząsteczkach.

Więc teraz, kiedy już wiesz, czym są LDF lub chwilowe dipole, skąd ten trend związany z masą cząsteczkową? Krótka odpowiedź jest taka, że ​​większe cząsteczki mają więcej e- i są bardziej podatne na działanie LDF niż mniejsze cząsteczki z mniejszą e-. Przy większej liczbie elektronów i atomów, w których te elektrony mają być rozłożone, istnieje większa szansa na częste lub duże chwilowe dipole, zwiększające ogólne siły Van der Waalsa.

azaidi
2014-04-08 16:54:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W przypadku alkanów, wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej, wzrasta również liczba atomów w cząsteczce, co oznacza wzrost długości łańcucha cząsteczek. Cząsteczka o dużej długości łańcucha doświadcza silniejszych sił dyspersyjnych Londynu. Powodem jest to, że dłuższe cząsteczki mają więcej miejsc, w których mogą być przyciągane przez inne cząsteczki. To jest powód, dla którego pentan (cząsteczka o dłuższym łańcuchu) doświadcza silniejszych międzycząsteczkowych sił przyciągania niż metan, ponieważ alkany są niepolarne, dlatego będą wykazywać tylko siły rozproszenia Londynu.

hannah
2017-04-29 20:32:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Większe cząsteczki mają większe chmury elektronów, a więc silniejsze natychmiastowe indukowane wiązania dipolowe.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...