Qual è la ragione per cui gli alcoli hanno un punto di ebollizione più alto degli alcani con una massa molare simile?

I punti di ebollizione fanno parte di una serie di caratteristiche fisiche elencate per elementi e composti in tabelle che possono sembrare infinite. Se guardi più da vicino, puoi vedere come la struttura chimica e i modi in cui i composti interagiscono influenzano le proprietà che osservi. Alcoli e alcani sono classi di composti organici, che sono composti che contengono carbonio. I loro gruppi funzionali, o le parti della struttura chimica che vengono utilizzate per classificarli, sono responsabili dei loro punti di ebollizione.

Quando si confrontano i punti di ebollizione di due composti, un fattore importante da considerare è la massa molare. La massa molare è una misura di quanti protoni e neutroni ci sono in una molecola, o la dimensione di una molecola. Masse molari più elevate tendono a portare a punti di ebollizione più elevati. Le forze intermolecolari tengono insieme le molecole di un liquido e le molecole più grandi hanno forze intermolecolari maggiori. Per questo motivo, è importante confrontare molecole di massa molare simile per esaminare come la struttura influenza il punto di ebollizione.

Gli alcoli sono definiti da un gruppo ossidrile (un idrogeno legato a un ossigeno). L'ossigeno è attaccato a un carbonio, una catena di atomi di carbonio o una struttura organica più complessa. Un esempio di alcol è l'etanolo che viene aggiunto al carburante della tua auto. Gli alcani sono i composti organici più semplici, contenenti solo carbonio e idrogeno. Il gruppo funzionale degli alcani è semplicemente un carbonio con tre idrogeni attaccati. Quel gruppo funzionale può essere attaccato a un idrogeno, un altro carbonio o una catena di atomi di carbonio. Un esempio di alcano è il pentano, una catena di cinque atomi di carbonio con dieci idrogeni legati ad essa.

Ci sono legami che tengono insieme gli atomi di una molecola e poi ci sono legami intermolecolari, che sono le forze attrattive tra le molecole. I diversi legami intermolecolari dal più forte al più debole sono: legami ionici, legami idrogeno, legami dipolo-dipolo e forze di Van der Waals. Gli opposti si attraggono a livello molecolare e gli elettroni carichi negativamente sono attratti dai protoni positivi in ​​altre molecole. I legami ionici sono l'attrazione tra un atomo a cui manca un elettrone e un atomo che ha un elettrone in più. Gli altri legami sono attrazioni che derivano da elettroni che trascorrono temporaneamente più tempo su un lato di a molecola, creando poli negativi e positivi, che si attraggono ai poli di carica opposta su altre molecole.

I punti di ebollizione sono le temperature in cui i liquidi si trasformano in gas. La temperatura rappresenta l'energia necessaria per superare le forze intermolecolari e consentire alle molecole di allontanarsi l'una dall'altra. Il gruppo ossidrile negli alcoli forma legami idrogeno, una forte forza intermolecolare che richiede molta energia per essere superata. I legami tra gli alcani sono forze di Van der Waals, la forza intermolecolare più debole, quindi non ci vuole tanta energia per raggiungere il punto di ebollizione degli alcani.