რომელი სითხე დუღდება გაზის ქვედა ტემპერატურაზე ვიდრე წყალი?

ნივთიერებების დუღილის წერტილები იცვლება მოლეკულურ დონეზე მათი სტრუქტურის მიხედვით. ჩვენ ყველასთვის ცნობილია წყლის დუღილის წერტილი სტანდარტული წნევის პირობებში - 100 გრადუსი ცელსიუსით ან 212 გრადუსი ფარენგეიტით. ბევრი ნივთიერება თქვენ გაზებად მიაჩნიათ, თუმცა მხოლოდ გაზებია, რადგან მათი დუღილის წერტილები ოთახის ტემპერატურაზე კარგად არის. ზოგიერთ ნივთიერებას, რომელიც სითხეა ოთახის ტემპერატურაზე, ისევე, როგორც ეთანოლი, აქვს დაბალი დუღილის წერტილები ვიდრე წყალი.

აზოტი (N2), ნახშირორჟანგი, ჟანგბადი (O2), ჰელიუმი, ქლორის (Cl2) და წყალბადის ეს ყველაფერი იმ ნივთიერებების ნაცნობი მაგალითია, რომლებიც ადუღებენ წყალთან შედარებით უფრო დაბალ ტემპერატურაზე. თხევადი ჰელიუმი აქვს ყველაზე დაბალი დუღილის წერტილი - დაახლოებით -452 გრადუსი ფარენგეიტი, აბსოლუტური ნულიდან მხოლოდ 4,2 გრადუსი ცელსიუსით. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ნივთიერებებს გაზები ეწოდება, მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ არცერთი ნივთიერება არ შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ”გაზი” ან ”სითხე”, გარდა კონკრეტული ტემპერატურისა. თხევადი, მყარი და გაზი მატერიის მხოლოდ განსხვავებული მდგომარეობაა და ნივთიერებას შეუძლია ამ სამი მდგომარეობიდან რომელიმე დასახლდეს, რაც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და წნევაზე.

წყალს აქვს დიპოლური მომენტი, ეს ნიშნავს, რომ ის პოლარულია, რადგან ჟანგბადზე არის სუსტი ნაწილობრივი უარყოფითი მუხტი და წყალბადის სუსტი ნაწილობრივი დადებითი მუხტი. ნახშირწყალბადების ნაერთები, როგორიცაა ბენზინი, არაპოლარულია. ურთიერთქმედება, რომელსაც ლონდონის დისპერსიული ძალები უწოდებენ, არაპოლარული მოლეკულები მყარ ან თხევად ფაზაში იკავებს; ეს ლონდონის ძალები ძლიერდება, რადგან მოლეკულების ზომა იზრდება. შესაბამისად, ბევრი პატარა არაპოლარული მოლეკულა, როგორიცაა ბენზინის კომპონენტები, ადუღდება წყალზე დაბალ ტემპერატურაზე, რადგან მოლეკულური ურთიერთქმედება უფრო სუსტია.

წყლის მოლეკულების მსგავსად, ალკოჰოლიც პოლარულია და ასევე შეუძლია შექმნას სპეციალური სახის ბმა, რომელსაც უწოდებენ წყალბადის ბმას. ამასთან, წყლის მოლეკულას შეუძლია შექმნას ორი წყალბადის ბმა, ხოლო ალკოჰოლს მხოლოდ ერთი შეუძლია. ალკოჰოლებს აქვთ უფრო მაღალი დუღილის წერტილი, ვიდრე იმავე ზომის ნახშირწყალბადები, მაგრამ უფრო დაბალია დუღილის წერტილი, ვიდრე წყალი. ასე ამზადებთ ლიქიორს ვისკივით: დისტილაციით ეთანოლის შემცველობის გაზრდის მიზნით.

ბევრ სხვა მოლეკულას აქვს დაბალი დუღილის წერტილები, ვიდრე წყალი. ერთ-ერთი თვალსაჩინო მაგალითია მოლეკულების კლასი, რომლებსაც ეთერები ეწოდება და აქვთ ჟანგბადი ორ ნახშირბადთან დაკავშირებული. ისინი ოდნავ პოლარულია, მაგრამ არა ისეთივე პოლარული, როგორც წყალი ან ალკოჰოლი და არ შეუძლიათ წყალბადის კავშირების წარმოქმნა, ამიტომ მათ ჩვეულებრივ აქვთ დუღილის დაბალი წერტილები. კიდევ ერთი მაგალითია ამიაკი, რომელიც, როგორც წესი, გაიყიდება წყალში გახსნილი. იგი დუღს 0 გრადუს ცელსიუსზე დაბლა და ოთახის ტემპერატურაზე გვხვდება როგორც გაზი, თუმცა ის ადვილად იხსნება.