Kokpunkter är en av en uppsättning fysiska egenskaper som listas för element och föreningar i tabeller som kan verka oändliga. Om du tittar närmare kan du se hur den kemiska strukturen och hur föreningarna interagerar påverkar egenskaperna du observerar. Alkoholer och alkaner är klasser av organiska föreningar, vilka är föreningar som innehåller kol. Deras funktionella grupper, eller de delar av den kemiska strukturen som används för att klassificera dem, är ansvariga för deras kokpunkter.
Effekten av molmassa på kokpunkten
Vid jämförelse av kokpunkterna för två föreningar är en faktor som är viktigt att beakta molär massa. Molmassa är ett mått på hur många protoner och neutroner som finns i en molekyl eller storleken på en molekyl. Högre molära massor tenderar att leda till högre kokpunkter. Intermolekylära krafter håller molekylerna i en vätska samman, och större molekyler har större intermolekylära krafter. På grund av detta är det viktigt att jämföra molekyler med liknande molär massa för att undersöka hur strukturen påverkar kokpunkten.
Struktur av alkoholer och alkaner
Alkoholer definieras av en hydroxylgrupp (ett väte bundet till ett syre.) Syret är fäst vid ett kol, en kedja av kol eller en mer komplex organisk struktur. Ett exempel på en alkohol är etanolen som tillsätts i bilens bränsle. Alkaner är de enklaste organiska föreningarna, som endast innehåller kol och väte. Den funktionella gruppen för alkaner är helt enkelt ett kol med tre väten fästa vid det. Den funktionella gruppen kan fästas till ett väte, ett annat kol eller en kedja av kol. Ett exempel på en alkan är pentan, en femkolkedja med tio väten bundna till den.
Typer av intermolekylära obligationer
Det finns bindningar som håller atomerna i en molekyl tillsammans och sedan finns det intermolekylära bindningar, vilket är de attraktiva krafterna mellan molekyler. De olika intermolekylära bindningarna från starkaste till svagaste är: jonbindningar, vätebindningar, dipol-dipolbindningar och Van der Waals-krafter. Motsatser lockar på molekylär nivå, och negativt laddade elektroner lockas till de positiva protonerna i andra molekyler. Joniska bindningar är attraktionen mellan en atom som saknar en elektron och en atom som har en extra elektron. De andra obligationerna är attraktioner som beror på att elektroner tillfälligt spenderar mer tid på ena sidan av en molekyl, vilket skapar negativa och positiva poler, som lockar till motsatt laddade poler på andra molekyler.
Hur intermolekylära obligationer påverkar kokpunkter
Kokpunkterna är temperaturerna där vätskor förvandlas till gaser. Temperaturen representerar den energi som krävs för att övervinna de intermolekylära krafterna och låta molekylerna röra sig bort från varandra. Hydroxylgruppen i alkoholer bildar vätebindningar, en stark intermolekylär kraft som tar mycket energi att övervinna. Bindningarna mellan alkaner är Van der Waals-krafter, den svagaste intermolekylära kraften, så det tar inte lika mycket energi att nå kokarnas kokpunkt.