Hvad får kogepunktet for stoffer til at variere?

1. Intermolekylære kræfter (IMFS)

* Hydrogenbinding: Den stærkeste type IMF, der forekommer mellem molekyler indeholdende hydrogen bundet til stærkt elektronegative atomer som ilt, nitrogen eller fluor. Dette fører til høje kogepunkter. (f.eks. vand, ethanol)

* dipol-dipolinteraktioner: Disse forekommer mellem polære molekyler på grund af deres permanente dipoler. Disse kræfter er svagere end brintbindinger. (f.eks. acetone, chloroform)

* London Dispersion Forces (LDFS): Disse er til stede i alle stoffer, men de er de svageste IMF'er. De stammer fra midlertidige, inducerede dipoler på grund af bevægelsen af ​​elektroner. LDF'er stiger med stigende molekylær størrelse og overfladeareal. (f.eks. metan, propan)

2. Molekylær størrelse og form:

* Større molekyler: Generelt har større molekyler flere elektroner, hvilket fører til stærkere LDF'er og højere kogepunkter.

* form: Mere kompakte molekyler har mindre overfladeareal til interaktion, hvilket fører til svagere LDF'er og lavere kogepunkter sammenlignet med langstrakte molekyler.

3. Molekylvægt:

* Højere molekylvægt: Generelt har stoffer med højere molekylvægte stærkere LDF'er, hvilket resulterer i højere kogepunkter.

4. Filial:

* forgrenede molekyler: Forgrening reducerer overfladearealet for interaktion, hvilket gør LDFS svagere og sænkning af kogepunkter.

5. Eksternt tryk:

* lavere tryk: Et lavere eksternt tryk resulterer i et lavere kogepunkt, fordi molekyler har brug for mindre energi for at overvinde trykket og flygte ind i gasfasen.

Eksempler:

* vand (H2O): Har et meget højt kogepunkt (100 ° C) på grund af stærk hydrogenbinding.

* ethanol (C2H5OH): Har også et højt kogepunkt på grund af hydrogenbinding.

* methan (CH4): Har et lavt kogepunkt (-161,5 ° C), fordi det kun udviser svage LDF'er.

* hexan (C6H14): Har et højere kogepunkt end metan på grund af dens større størrelse og stærkere LDF'er.

Kortfattet: Styrken af ​​IMF'er er den primære faktor, der bestemmer kogepunkter. Større størrelse, højere molekylvægt og tilstedeværelsen af ​​stærke IMF'er som hydrogenbinding fører generelt til højere kogepunkter. Forgrening og svagere IMF'er resulterer i lavere kogepunkter.