物質によって沸点が大きく異なることに気づいたかもしれません。 たとえば、エタノールは水よりも低い温度で沸騰します。 プロパンは炭化水素と気体ですが、炭化水素の混合物であるガソリンは同じ温度の液体です。 各分子の構造を考えることで、これらの違いを合理化または説明することができます。 その過程で、日常の化学に関するいくつかの新しい洞察を得ることができます。
固体または液体の分子をまとめるものについて考えてください。 それらはすべてエネルギーを持っています-固体では、それらは振動または振動しており、液体ではそれらは互いに動き回っています。 では、なぜそれらはガス中の分子のように飛び散らないのでしょうか？ それは彼らが周囲の空気からの圧力を経験するという理由だけではありません。 明らかに、分子間力がそれらを一緒に保持しています。
液体中の分子がそれらを一緒に保持している力から解放されて逃げるとき、それらはガスを形成することを覚えておいてください。 しかし、これらの分子間力を克服するにはエネルギーが必要であることもご存知でしょう。 その結果、その液体内の運動エネルギー分子が多いほど（つまり、温度が高いほど）、より多くの分子が逃げることができ、液体の蒸発が速くなります。
温度を上げ続けると、最終的には液体の表面の下に蒸気の泡が形成され始めるポイントに到達します。 言い換えれば、それは沸騰し始めます。 液体の分子間力が強いほど、より多くの熱がかかり、沸点が高くなります。
すべての分子がロンドン分散力と呼ばれる弱い分子間引力を経験することを忘れないでください。 大きな分子はより強いロンドン分散力を経験し、棒状の分子は球形分子よりも強いロンドン分散力を経験します。 たとえば、プロパン（C3H8）は室温で気体ですが、ヘキサン（C6H14）は液体です。どちらも 炭素と水素でできていますが、ヘキサンはより大きな分子であり、ロンドン分散が強くなります 力。
一部の分子は極性があることを忘れないでください。つまり、ある領域に部分的な負電荷があり、別の領域に部分的な正電荷があります。 これらの分子は互いに弱く引き付けられており、この種の引き付けはロンドン分散力よりも少し強いです。 他のすべてが等しいままである場合、より極性の高い分子は、より非極性の分子よりも沸点が高くなります。 たとえば、o-ジクロロベンゼンは極性がありますが、塩素、炭素、水素原子の数が同じであるp-ジクロロベンゼンは非極性です。 その結果、o-ジクロロベンゼンの沸点は摂氏180度ですが、p-ジクロロベンゼンの沸点は摂氏174度です。
水素が窒素、フッ素、または酸素に結合している分子は、水素結合と呼ばれる相互作用を形成する可能性があることを忘れないでください。 水素結合は、ロンドン分散力や極性分子間の引力よりもはるかに強力です。 それらが存在する場合、それらは沸点を支配し、実質的に上昇させます。
水を例にとってみましょう。 水は非常に小さな分子であるため、ロンドン力は弱いです。 ただし、各水分子は2つの水素結合を形成できるため、水は摂氏100度という比較的高い沸点を持っています。 エタノールは水よりも大きな分子であり、ロンドン分散力が強くなります。 ただし、水素結合に使用できる水素原子は1つしかないため、形成される水素結合は少なくなります。 より大きなロンドン力は違いを補うのに十分ではなく、エタノールは水よりも沸点が低い。
イオンは正または負の電荷を持っているため、反対の電荷を持つイオンに引き付けられることを思い出してください。 反対の電荷を持つ2つのイオン間の引力は非常に強く、実際には水素結合よりもはるかに強力です。 塩の結晶をまとめるのは、これらのイオンイオンの魅力です。 塩水は摂氏1400度以上で沸騰するので、塩水を沸騰させようとしたことはないでしょう。
次のように、イオン間力と分子間力を強度の順にランク付けします。
IIon-ion（イオン間の引力）水素結合Ion-dipole（極性分子に引き付けられるイオン）Dipole-dipole（互いに引き付けられる2つの極性分子）ロンドン分散力
液体または固体内の分子間の力の強さは、それらが経験するさまざまな相互作用の合計であることに注意してください。