Mi az oka annak, hogy az alkoholok forráspontja magasabb, mint az hasonló molekulatömegű alkánoké?

A forráspontok egyike azoknak a fizikai jellemzőknek, amelyek a végtelennek tűnő táblázatok elemei és vegyületei számára vannak felsorolva. Ha jobban megnézi, láthatja, hogy a vegyületek kémiai szerkezete és a kölcsönhatás miként befolyásolják a megfigyelt tulajdonságokat. Az alkoholok és az alkánok a szerves vegyületek osztályai, amelyek szenet tartalmazó vegyületek. Funkcionális csoportjaik vagy a kémiai szerkezet osztályozására használt részei felelősek forráspontjukért.

Két vegyület forráspontjának összehasonlításakor az egyik tényező, amelyet figyelembe kell venni, a moláris tömeg. A moláris tömeg annak mérése, hogy hány proton és neutron van egy molekulában, vagy mekkora a molekula. A magasabb moláris tömegek magasabb forráspontokhoz vezetnek. Az intermolekuláris erők egy folyadék molekuláit tartják össze, a nagyobb molekuláknál pedig nagyobb az intermolekuláris erő. Emiatt fontos összehasonlítani a hasonló moláris tömegű molekulákat, hogy megvizsgáljuk, hogy a szerkezet hogyan befolyásolja a forráspontot.

Az alkoholokat egy hidroxilcsoport (egy oxigénhez kötött hidrogén) határozza meg. Az oxigén egy szénhez, szénlánchoz vagy egy összetettebb szerves szerkezethez kapcsolódik. Az alkohol egyik példája az etanol, amelyet az autó üzemanyagához adnak. Az alkánok a legegyszerűbb szerves vegyületek, amelyek csak szenet és hidrogént tartalmaznak. Az alkánok funkciós csoportja egyszerűen egy szén, amelyhez három hidrogén kapcsolódik. Ez a funkciós csoport kapcsolódhat egy hidrogénhez, egy másik szénhez vagy egy szénlánchoz. Az alkánra példa a pentán, egy öt szénatomot tartalmazó lánc, amelyhez tíz hidrogén kapcsolódik.

Vannak olyan kötések, amelyek összetartják egy molekula atomjait, majd vannak molekulák közötti kötések, amelyek vonzó erők a molekulák között. A különböző intermolekuláris kötések a legerősebbtől a leggyengébbig: ionos kötések, hidrogénkötések, dipól-dipól kötések és Van der Waals-erők. Az ellentétek molekuláris szinten vonzódnak, a negatív töltésű elektronok pedig vonzzák a más molekulák pozitív protonjait. Az ionos kötések vonzódást jelentenek az atomokból, amelyekből hiányzik egy elektron, és egy atomokból, amelyekben van egy extra elektron. A többi kötés olyan vonzerő, amely abból adódik, hogy az elektronok ideiglenesen több időt töltenek az a egyik oldalán negatív és pozitív pólusokat hoz létre, amelyek más molekulák ellentétes töltésű pólusaihoz vonzódnak.

Forráspontok azok a hőmérsékletek, ahol a folyadékok gázokká alakulnak. A hőmérséklet azt az energiát képviseli, amely az intermolekuláris erők legyőzéséhez és a molekulák egymástól való eltávolodásához szükséges. Az alkoholok hidroxilcsoportja hidrogénkötéseket képez, ez egy erős molekulák közötti erő, amelynek leküzdése sok energiát igényel. Az alkánok közötti kötések Van der Waals-erők, a leggyengébb molekulák közötti erő, ezért nem kell annyi energia az alkánok forráspontjának eléréséhez.