Body varu sú jednou z množiny fyzikálnych charakteristík uvedených pre prvky a zlúčeniny v tabuľkách, ktoré sa môžu zdať nekonečné. Ak sa pozriete pozornejšie, uvidíte, ako chemická štruktúra a spôsoby interakcie zlúčenín ovplyvňujú vlastnosti, ktoré pozorujete. Alkoholy a alkány sú triedy organických zlúčenín, ktoré sú zlúčeninami obsahujúcimi uhlík. Ich funkčné skupiny alebo časti chemickej štruktúry, ktoré sa používajú na ich klasifikáciu, sú zodpovedné za ich teploty varu.
Vplyv molárnej hmotnosti na bod varu
Pri porovnaní bodov varu dvoch zlúčenín je jedným z faktorov, ktoré je potrebné brať do úvahy, molárna hmotnosť. Molárna hmotnosť je mierou počtu protónov a neutrónov v molekule alebo veľkosti molekuly. Vyššie molárne hmotnosti majú tendenciu viesť k vyšším bodom varu. Medzimolekulové sily držia molekuly kvapaliny pohromade a väčšie molekuly majú väčšie medzimolekulové sily. Z tohto dôvodu je dôležité porovnať molekuly s podobnou molárnou hmotnosťou, aby ste zistili, ako štruktúra ovplyvňuje teplotu varu.
Štruktúra alkoholov a alkánov
Alkoholy sú definované hydroxylovou skupinou (vodík viazaný na kyslík.). Kyslík je viazaný na uhlík, reťazec uhlíkov alebo zložitejšiu organickú štruktúru. Príkladom alkoholu je etanol, ktorý sa pridáva do paliva vášho automobilu. Alkány sú najjednoduchšie organické zlúčeniny, ktoré obsahujú iba uhlík a vodík. Funkčnou skupinou pre alkány je jednoducho uhlík, na ktorý sú naviazané tri vodíky. Táto funkčná skupina môže byť pripojená k vodíku, inému uhlíku alebo reťazcu uhlíkov. Príkladom alkánu je pentán, päť uhlíkový reťazec s desiatimi vodíkmi, ktoré sú k nemu viazané.
Typy medzimolekulárnych väzieb
Existujú väzby, ktoré držia atómy molekuly pohromade, a potom existujú medzimolekulárne väzby, ktoré sú príťažlivými silami medzi molekulami. Rôzne intermolekulárne väzby od najsilnejších po najslabšie sú: iónové väzby, vodíkové väzby, dipól-dipólové väzby a Van der Waalsove sily. Protiklady priťahujú na molekulárnej úrovni a negatívne nabité elektróny sú priťahované k pozitívnym protónom v iných molekulách. Iónové väzby sú príťažlivosťou medzi atómom, ktorému chýba elektrón, a atómom, ktorý má elektrón navyše. Ostatné väzby sú príťažlivosti, ktoré sú výsledkom toho, že elektróny dočasne trávia viac času na jednej strane a molekula, vytvárajúc negatívne a pozitívne póly, ktoré priťahujú na opačne nabité póly na iných molekulách.
Ako intermolekulárne väzby ovplyvňujú body varu
Teploty varu sú teploty, pri ktorých sa kvapaliny menia na plyny. Teplota predstavuje energiu potrebnú na prekonanie medzimolekulárnych síl a umožnenie molekulám vzďaľovať sa od seba. Hydroxylová skupina v alkoholoch vytvára vodíkové väzby, silnú medzimolekulovú silu, ktorá vyžaduje prekonanie veľa energie. Väzby medzi alkánmi sú Van der Waalsove sily, najslabšia medzimolekulová sila, takže na dosiahnutie bodu varu alkánov nie je potrebné toľko energie.