Hvorfor kogepunktet for vand højere end Ethan?

Du har ret til at spørge dette! Det ser ud til at være intuitivt, at vand, et relativt lille molekyle, har et højere kogepunkt end ethan, et meget større molekyle. Her er hvorfor:

Hydrogenbinding

* vand (H₂O): Vandmolekyler er i stand til at danne stærke brintbindinger med hinanden. Hydrogenbindinger er en type intermolekylær kraft (kræfter mellem molekyler), hvor et hydrogenatom tiltrækkes af et meget elektronegativt atom (som ilt) på et nærliggende molekyle. Disse obligationer er relativt stærke og kræver en betydelig mængde energi for at bryde.

* ethan (c₂h₆): Ethanmolekyler oplever kun svagere van der Waals -styrker, som er midlertidige og mindre kraftfulde end brintbindinger. Disse kræfter stammer fra midlertidige udsving i elektronfordeling inden for molekylet.

Resultatet

* Højt kogepunkt af vand: På grund af de stærke hydrogenbindinger mellem vandmolekyler kræver det en masse energi (varme) for at overvinde disse attraktioner og give vandet mulighed for at skifte fra en væske til en gas (kogning). Dette resulterer i et højt kogepunkt på 100 ° C (212 ° F).

* lavere kogepunkt for ethan: De svagere van der Waals -kræfter i ethan er lettere at overvinde, hvilket resulterer i et meget lavere kogepunkt på -88,6 ° C (-127,5 ° F).

Kortfattet: Tilstedeværelsen af stærke hydrogenbindinger mellem vandmolekyler er den primære årsag til, at vand har et meget højere kogepunkt end ethan, selvom ethan er et større molekyle.