Body varu jsou jednou ze sad fyzikálních charakteristik uvedených pro prvky a sloučeniny v tabulkách, které se mohou zdát nekonečné. Pokud se podíváte podrobněji, uvidíte, jak chemická struktura a způsoby, jakými sloučeniny interagují, ovlivňují vlastnosti, které pozorujete. Alkoholy a alkany jsou třídy organických sloučenin, což jsou sloučeniny, které obsahují uhlík. Jejich funkční skupiny nebo části chemické struktury, které se používají k jejich klasifikaci, jsou odpovědné za jejich teploty varu.
Dopad molární hmotnosti na bod varu
Při porovnávání bodů varu dvou sloučenin je důležitým faktorem molární hmotnost. Molární hmotnost je měřítkem počtu protonů a neutronů v molekule nebo velikosti molekuly. Vyšší molární hmotnosti mají tendenci vést k vyšším bodům varu. Mezimolekulární síly drží molekuly kapaliny pohromadě a větší molekuly mají větší mezimolekulární síly. Z tohoto důvodu je důležité porovnat molekuly podobné molární hmotnosti, aby bylo možné prozkoumat, jak struktura ovlivňuje bod varu.
Struktura alkoholů a alkanů
Alkoholy jsou definovány hydroxylovou skupinou (vodík vázaný na kyslík.) Kyslík je vázán na uhlík, řetězec uhlíků nebo složitější organickou strukturu. Příkladem alkoholu je ethanol, který se přidává do vašeho automobilu. Alkany jsou nejjednodušší organické sloučeniny, které obsahují pouze uhlík a vodík. Funkční skupinou pro alkany je jednoduše uhlík, ke kterému jsou připojeny tři vodíky. Tato funkční skupina může být připojena k vodíku, jinému uhlíku nebo řetězci uhlíků. Příkladem alkanu je pentan, řetězec s pěti uhlíky, na který je navázáno deset vodíků.
Druhy mezimolekulárních vazeb
Existují vazby, které drží atomy molekuly pohromadě, a pak existují mezimolekulární vazby, které jsou přitažlivými silami mezi molekulami. Různé mezimolekulární vazby od nejsilnějších po nejslabší jsou: iontové vazby, vodíkové vazby, dipól-dipólové vazby a Van der Waalsovy síly. Protiklady přitahují na molekulární úrovni a záporně nabité elektrony jsou přitahovány k pozitivním protonům v jiných molekulách. Iontové vazby jsou přitažlivostí mezi atomem, kterému chybí elektron, a atomem, který má další elektron. Ostatní vazby jsou přitažlivosti, které jsou výsledkem toho, že elektrony dočasně tráví více času na jedné straně a molekula, vytvářející negativní a pozitivní póly, které přitahují k opačně nabitým pólům na jiných molekulách.
Jak intermolekulární vazby ovlivňují varné body
Body varu jsou teploty, při kterých se kapaliny mění v plyny. Teplota představuje energii potřebnou k překonání mezimolekulárních sil a umožnění molekulám vzdálit se od sebe. Hydroxylová skupina v alkoholech tvoří vodíkové vazby, silnou mezimolekulární sílu, kterou je třeba překonat. Vazby mezi alkany jsou Van der Waalsovy síly, nejslabší mezimolekulární síla, takže k dosažení bodu varu alkanů není zapotřebí tolik energie.