როგორ შეგიძლიათ დაადგინოთ, აქვს თუ არა მოლეკულას უფრო მაღალი დუღილის წერტილი?

ყველაფერი, რაც თქვენ უნდა იცოდეთ იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა მოაწესრიგოთ მოლეკულები, რომელთა მიხედვითაც უფრო მაღალი დუღილის წერტილია (მისი გახედვის გარეშე) მოცემულია ამ სტატიაში. დავიწყოთ რამდენიმე საფუძვლით.

გაზქურაზე წყლის ქვაბზე დაკვირვებისას, თქვენ იცით, რომ წყალი დუღს, როდესაც ხედავთ ბუშტებს, რომლებიც ზედაპირზე ამოდის და ჩადის.

აორთქლებასა და დუღილს შორის განსხვავება იმაშია, რომ აორთქლების პროცესში მხოლოდ ზედაპირულ მოლეკულებს აქვთ საკმარისი ენერგია თხევადი ფაზისგან თავის დასაღწევად და გაზი გახდეს. მეორეს მხრივ, როდესაც თხევადი დუღს, ზედაპირის ქვემოთ მოლეკულებს აქვთ საკმარისი ენერგია თხევადი ფაზისგან თავის დაღწევისა და გაზი გახდეს.

დუღილის წერტილი ხდება ძალიან სპეციფიკურ ტემპერატურაზე თითოეული მოლეკულისთვის. ამიტომ მას ხშირად იყენებენ თვისებრივ ქიმიაში უცნობი ნივთიერების დასადგენად. იმის გამო, რომ დუღილის წერტილი პროგნოზირებადია, არის ის, რომ მას აკონტროლებს ობლიგაციების სიმტკიცე ატომების აწყობა მოლეკულაში და ამ კავშირების გასანადგურებლად კინეტიკური ენერგია იზომება და შედარებით საიმედოა.

ყველა მოლეკულა აქვს კინეტიკური ენერგია; ისინი ვიბრირებენ. სითხის ენერგიის სითხის მიყენებისას, მოლეკულებმა გაზარდეს კინეტიკური ენერგია და ისინი უფრო მეტად ირხევიან. თუ ისინი საკმარისად ვიბრირებენ, ერთმანეთს ეჯახებიან. მოლეკულების ერთმანეთზე დარტყმის ძალა ხელს უშლის მათ გადალახონ მიზიდულობა, რაც მათ აქვთ მოლეკულების გვერდით.

რა პირობა უნდა არსებობდეს სითხის დუღილამდე? თხევადი დუღდება, როდესაც მის ზემოთ ორთქლის წნევა ატმოსფერულ წნევას უდრის.

• მთავარია იცოდეთ რომელი ობლიგაციები მოითხოვს მეტ ენერგიას დუღილისთვის.
  ბონდის ძალა ყველაზე ძლიერიდან ყველაზე სუსტი:
  იონური> H- ბმა> დიპოლი> ვან დერ ვაალსი
  ნაკლები ფუნქციური ჯგუფები> უფრო ფუნქციონალური ჯგუფები (ამიდი> მჟავა> ალკოჰოლი> კეტონი ან ალდეჰიდი> ამინი> ესტერი> ალკანი)

თუ თქვენ ადარებთ მოლეკულებს იმის დასადგენად, თუ რომელი უფრო მაღალი დონის წერტილია, გაითვალისწინეთ ის ძალები, რომლებიც მოქმედებს მოლეკულის ფარგლებში. ეს შეიძლება დაჯგუფდეს შემდეგ სამ ფაქტორში.

სითხის მოლეკულები იზიდავს ერთმანეთს. არსებობს მოლეკულური ძალების ოთხი ტიპი და ისინი ქვემოთ ჩამოთვლილია ძლიერიდან ყველაზე სუსტად.

1. იონური კავშირი იონური კავშირი გულისხმობს ელექტრონის დონაციას ერთი ატომიდან მეორეზე (მაგ. NaCl, სუფრის მარილი). NaCl- ის მაგალითში, დადებითად დამუხტული ნატრიუმის იონი ნეგატიურად დამუხტული ქლორიდის იონთან ახლოსაა და წმინდა ეფექტი არის ელექტრონულად ნეიტრალური მოლეკულა. სწორედ ეს ნეიტრალიტეტი ქმნის იონურ კავშირს ასე ძლიერ და რატომ სჭირდება მეტი ენერგია ამ ბმის გაწყვეტას, ვიდრე სხვა ტიპის ობლიგაციების.
   
2. წყალბადის ბმა წყალბადის ატომი, რომელიც სხვა ატომთან არის დაკავშირებული, ვალენტიანი ელექტრონის გაზიარებით, აქვს დაბალი ელექტრონეგატივი (მაგ. HF, წყალბადის ფტორი). ელექტრონის ღრუბელი ფტორის ატომის გარშემო დიდია და აქვს მაღალი ელექტრონეგატივი, ხოლო ელექტრონის ღრუბელი წყალბადის ატომის გარშემო მცირეა და გაცილებით ნაკლები ელექტროენეგატივი აქვს. ეს წარმოადგენს პოლარულ კოვალენტურ ბმას, რომელშიც ელექტრონები არათანაბრად არიან განაწილებული.
   ყველა წყალბადის კავშირს ერთნაირი სიძლიერე არ აქვს, ეს დამოკიდებულია ატომის ელექტრო ნეგატიურობაზე, რომელზეც ის არის შეკრული. როდესაც წყალბადის შეერთებულია ფტორთან, კავშირი ძალიან ძლიერია, ქლორთან შეერთებისას მას აქვს საშუალო სიმტკიცე, ხოლო სხვა წყალბადთან შეერთებისას, მოლეკულა არაპოლარულია და ძალიან სუსტია.
   
3. დიპოლი-დიპოლი დიპოლური ძალა ხდება მაშინ, როდესაც პოლარული მოლეკულის დადებითი დასასრული იზიდავს სხვა პოლარული მოლეკულის უარყოფითი დასასრული (CH₃ქოხი₃, პროპანონი).
   
4. ვან დერ ვაალის ძალები ვან დერ ვაალის ძალებს განეკუთვნება ერთი მოლეკულის ცვლადი ელექტრონით მდიდარი ნაწილის მოზიდვა სხვა მოლეკულის ელექტრონულად ღარიბი ნაწილის გადაადგილებაზე (ელექტრონეგატივის დროებითი მდგომარეობა, მაგ. ის₂).

უფრო მსხვილი მოლეკულა უფრო პოლარიზებადია, რაც არის მოზიდვა, რომელიც ინახავს მოლეკულებს ერთად. მათ გაზის ფაზაში გასასვლელად მეტი ენერგია სჭირდებათ, ამიტომ უფრო დიდ მოლეკულას უფრო მაღალი დუღილის წერტილი აქვს. შეადარეთ ნატრიუმის ნიტრატი და რუბიდიუმის ნიტრატი მოლეკულური წონისა და დუღილის წერტილის მიხედვით:

10852 რუბიდიუმის ნიტრატი: https://www.alfa.com/en/catalog/010852/

მოლეკულებს, რომლებიც ქმნიან გრძელ, სწორ ჯაჭვებს, უფრო ძლიერი მიზიდულობები აქვთ გარშემო მდებარე მოლეკულების მიმართ, რადგან მათ შეუძლიათ უფრო ახლოს მიახლოება. სწორი ჯაჭვის მოლეკულა, როგორიცაა ბუტანი (C₄ჰ₁₀) აქვს მცირე ელექტრონეგატივითი განსხვავება ნახშირბადსა და წყალბადს შორის.

ორმაგ შეკრული ჟანგბადის მქონე მოლეკულა, ისევე როგორც ბუტანონი (C₄ჰ₈O) პიკს აღწევს შუაში, სადაც ჟანგბადი შეერთებულია ნახშირბადის ჯაჭვთან. ბუტანის დუღილის წერტილი ახლოს არის 0 გრადუსი ცელსიუსით, ხოლო ბუტანონის უმაღლესი დონის დონის (79,6 გრადუსი ცელსიუსი) ახსნილია მოლეკულის ფორმით, რომელიც ქმნის მიმზიდველ ძალას ერთ მოლეკულაზე ჟანგბადსა და მეზობელ წყალბადს შორის მოლეკულა.

შემდეგ მახასიათებლებს ექნებათ შექმნის ეფექტი უმაღლესი დუღილის წერტილი:

• ატომების გრძელი ჯაჭვის არსებობა მოლეკულაში (უფრო პოლარიზებადი)
• ფუნქციური ჯგუფები, რომლებიც უფრო მეტად ექვემდებარებიან (ეს არის ჯაჭვის ბოლოს, ვიდრე შუაში)
• ფუნქციური ჯგუფების პოლარულობის რეიტინგი: ამიდი> მჟავა> ალკოჰოლი> კეტონი ან ალდეჰიდი> ამინი> ესტერი> ალკანი

1. შეადარეთ ეს სამი ნაერთი:
   ა) ამიაკი (NH)₃), ბ) წყალბადის ზეჟანგი (H₂ო₂) და გ) წყალი (H₂ო)
   NH₃ არაპოლარულია (სუსტი)
   ჰ₂ო₂ ძლიერ პოლარიზებულია წყალბადური ბმებით (ძალიან ძლიერი)
   ჰ₂O პოლარიზებულია წყალბადის ბმებით (ძლიერი)
   თქვენ შეაფასებდით მათ შემდეგიდან (ყველაზე ძლიერიდან ყველაზე სუსტი): H₂ო₂> ჰ₂O> NH₃
   
2. შეადარეთ ეს სამი ნაერთი:
   ა) ლითიუმის ჰიდროქსიდი (LiOH), ბ) ჰექსანი (C₆ჰ₁₄) და გ) იზო-ბუტანი (C₄ჰ₁₀)
   LiOH არის იონური (ძალიან ძლიერი)
   გ₆ჰ₁₄ არის სწორი ჯაჭვი (ძლიერი)
   გ₄ჰ₁₀ განშტოებულია (სუსტი)
   თქვენ ჩამოთვლით მათ რიგითობის მიხედვით (ყველაზე ძლიერიდან ყველაზე სუსტი): LiOH> C₆ჰ₁₄> C₄ჰ₁₀
   

https://www.engineeringtoolbox.com/inorganic-salt-melting-boiling-point-water-solubility-density-liquid-d_1984.html

გაითვალისწინეთ ბოლო ორი პუნქტი ზემოთ მოცემულ ცხრილში. ძმარმჟავა და აცეტონი არის ორი ნახშირბადის საფუძველზე მოლეკულები. ძმარმჟავაში ორმაგ შეკრული ჟანგბადი და ჰიდროქსილის (OH) ჯგუფი ამ მოლეკულას ძალიან პოლარიზირებს, რაც იწვევს უფრო ძლიერ მოლეკულურ მოზიდვას. აცეტონს ორმაგი შეკრული ჟანგბადი აქვს შუაში, ვიდრე ბოლოს, რაც უფრო სუსტ ურთიერთქმედებას ქმნის მოლეკულებს შორის.

ზეწოლის გაზრდის ეფექტი არის დუღილის წერტილის მომატება. ჩათვალეთ, რომ სითხის ზეწოლა არის დაბლა დაჭერით ზედაპირზე, რაც ართულებს მოლეკულების გაზის ფაზაში გაქცევას. რაც მეტია წნევა, მით მეტი ენერგიაა საჭირო, ამიტომ დუღილის წერტილი უფრო მაღალია მაღალ წნევაზე.

დიდ სიმაღლეებზე ატმოსფერული წნევა დაბალია. ამის შედეგია ის, რომ დუღილის წერტილები უფრო დაბალ სიმაღლეებზე დაბალია. ამის დემონსტრირებისთვის ზღვის დონეზე, წყალი დუღს 100 ° C ტემპერატურაზე, მაგრამ ბოლივიის ლა-პაზში (სიმაღლე 11 942 ფუტი) წყალი ადუღდება დაახლოებით 87 ° C ტემპერატურაზე. მოხარშული საჭმლის მომზადების დრო უნდა შეიცვალოს, რომ საკვები მოხარშული იყოს.

რომ შევაჯამოთ დუღილის წერტილსა და წნევას შორის კავშირი, დუღილის განმარტება უკავშირდება ორთქლის წნევის ტოლობას გარედან ზეწოლა, ამიტომ აზრი აქვს, რომ გარე წნევის მომატება მოითხოვს ორთქლის წნევის ზრდას, რაც მიიღწევა კინეტიკური ზრდათ ენერგია