Warum haben Alkohole einen höheren Siedepunkt als Alkane mit ähnlicher Molmasse?

Siedepunkte gehören zu einer Reihe von physikalischen Eigenschaften, die für Elemente und Verbindungen in Tabellen aufgeführt sind, die endlos erscheinen können. Wenn Sie genauer hinsehen, können Sie sehen, wie die chemische Struktur und die Art und Weise, wie die Verbindungen interagieren, die beobachteten Eigenschaften beeinflussen. Alkohole und Alkane sind Klassen organischer Verbindungen, also Verbindungen, die Kohlenstoff enthalten. Für ihre Siedepunkte sind ihre funktionellen Gruppen bzw. die Teile der chemischen Struktur verantwortlich, die zu ihrer Klassifizierung herangezogen werden.

Der Einfluss der Molmasse auf den Siedepunkt

Beim Vergleich der Siedepunkte zweier Verbindungen ist die Molmasse ein wichtiger Faktor. Die Molmasse ist ein Maß dafür, wie viele Protonen und Neutronen in einem Molekül oder die Größe eines Moleküls sind. Höhere Molmassen führen tendenziell zu höheren Siedepunkten. Zwischenmolekulare Kräfte halten die Moleküle einer Flüssigkeit zusammen, und größere Moleküle haben größere zwischenmolekulare Kräfte. Aus diesem Grund ist es wichtig, Moleküle ähnlicher Molmasse zu vergleichen, um zu untersuchen, wie die Struktur den Siedepunkt beeinflusst.

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Struktur von Alkoholen und Alkanen

Alkohole werden durch eine Hydroxylgruppe definiert (ein Wasserstoff, der an einen Sauerstoff gebunden ist). Der Sauerstoff ist an einen Kohlenstoff, eine Kohlenstoffkette oder eine komplexere organische Struktur gebunden. Ein Beispiel für einen Alkohol ist das Ethanol, das Ihrem Autokraftstoff zugesetzt wird. Alkane sind die einfachsten organischen Verbindungen, die nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten. Die funktionelle Gruppe für Alkane ist einfach ein Kohlenstoff mit drei daran gebundenen Wasserstoffen. Diese funktionelle Gruppe kann an einen Wasserstoff, einen anderen Kohlenstoff oder eine Kohlenstoffkette gebunden sein. Ein Beispiel für ein Alkan ist Pentan, eine Kette mit fünf Kohlenstoffatomen, an die zehn Wasserstoffe gebunden sind.

Arten von intermolekularen Bindungen

Es gibt Bindungen, die die Atome eines Moleküls zusammenhalten, und dann gibt es intermolekulare Bindungen, die die Anziehungskräfte zwischen Molekülen darstellen. Die verschiedenen intermolekularen Bindungen vom stärksten bis zum schwächsten sind: Ionenbindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, Dipol-Dipol-Bindungen und Van-der-Waals-Kräfte. Gegensätze ziehen sich auf molekularer Ebene an und negativ geladene Elektronen werden von den positiven Protonen in anderen Molekülen angezogen. Ionenbindungen sind die Anziehungskraft zwischen einem Atom, dem ein Elektron fehlt, und einem Atom, das ein zusätzliches Elektron hat. Die anderen Bindungen sind Anziehungen, die daraus resultieren, dass Elektronen vorübergehend mehr Zeit auf einer Seite von a. verbringen Molekül, wodurch negative und positive Pole erzeugt werden, die sich von entgegengesetzt geladenen Polen anderer Moleküle anziehen.

Wie intermolekulare Bindungen Siedepunkte beeinflussen

Siedepunkte sind die Temperaturen, bei denen Flüssigkeiten zu Gasen werden. Die Temperatur stellt die Energie dar, die benötigt wird, um die intermolekularen Kräfte zu überwinden und die Moleküle voneinander weg zu bewegen. Die Hydroxylgruppe in Alkoholen bildet Wasserstoffbrücken, eine starke intermolekulare Kraft, deren Überwindung viel Energie erfordert. Die Bindungen zwischen Alkanen sind Van-der-Waals-Kräfte, die schwächste intermolekulare Kraft, sodass es nicht so viel Energie braucht, um den Siedepunkt von Alkanen zu erreichen.

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