อะไรคือเหตุผลที่แอลกอฮอล์มีจุดเดือดสูงกว่าอัลเคนที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน?

จุดเดือดเป็นหนึ่งในชุดของลักษณะทางกายภาพที่ระบุไว้สำหรับองค์ประกอบและสารประกอบในตารางที่อาจดูเหมือนไม่มีที่สิ้นสุด หากพิจารณาให้ละเอียดยิ่งขึ้น คุณจะเห็นได้ว่าโครงสร้างทางเคมีและวิธีที่สารประกอบมีปฏิสัมพันธ์มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติที่คุณสังเกตได้อย่างไร แอลกอฮอล์และแอลเคนเป็นกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีคาร์บอน กลุ่มฟังก์ชันหรือส่วนต่างๆ ของโครงสร้างทางเคมีที่ใช้ในการจำแนกประเภท มีหน้าที่รับผิดชอบจุดเดือด

เมื่อเปรียบเทียบจุดเดือดของสารประกอบสองชนิด ปัจจัยหนึ่งที่ควรพิจารณาคือมวลโมลาร์ มวลโมลาร์เป็นตัววัดจำนวนโปรตอนและนิวตรอนในโมเลกุลหนึ่งหรือขนาดของโมเลกุล มวลกรามที่สูงขึ้นมักจะนำไปสู่จุดเดือดที่สูงขึ้น แรงระหว่างโมเลกุลยึดโมเลกุลของของเหลวไว้ด้วยกัน และโมเลกุลที่ใหญ่กว่าก็มีแรงระหว่างโมเลกุลที่ใหญ่กว่า ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะเปรียบเทียบโมเลกุลของมวลโมลาร์ที่ใกล้เคียงกันเพื่อตรวจสอบว่าโครงสร้างมีอิทธิพลต่อจุดเดือดอย่างไร

แอลกอฮอล์ถูกกำหนดโดยกลุ่มไฮดรอกซิล (ไฮโดรเจนที่ถูกพันธะกับออกซิเจน) ออกซิเจนติดอยู่กับคาร์บอน โซ่ของคาร์บอน หรือโครงสร้างอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างของแอลกอฮอล์คือเอทานอลที่เติมลงในเชื้อเพลิงรถยนต์ของคุณ อัลเคนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น กลุ่มฟังก์ชันของอัลเคนเป็นเพียงคาร์บอนที่มีไฮโดรเจนสามตัวติดอยู่ หมู่ฟังก์ชันนั้นสามารถยึดติดกับไฮโดรเจน คาร์บอนอีกตัวหนึ่ง หรือสายโซ่ของคาร์บอน ตัวอย่างของอัลเคนคือเพนเทน ซึ่งเป็นสายคาร์บอนห้าสายที่มีไฮโดรเจนสิบตัวเกาะติดอยู่กับมัน

มีพันธะที่ยึดอะตอมของโมเลกุลไว้ด้วยกัน จากนั้นก็มีพันธะระหว่างโมเลกุล ซึ่งเป็นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล พันธะระหว่างโมเลกุลที่แตกต่างกันตั้งแต่แรงมากไปหาอ่อนที่สุด ได้แก่ พันธะไอออนิก พันธะไฮโดรเจน พันธะไดโพล-ไดโพล และแรงแวนเดอร์วาลส์ ด้านตรงข้ามดึงดูดที่ระดับโมเลกุล และอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะดึงดูดไปยังโปรตอนที่เป็นบวกในโมเลกุลอื่นๆ พันธะไอออนิกเป็นแรงดึงดูดระหว่างอะตอมที่ขาดอิเล็กตรอนและอะตอมที่มีอิเล็กตรอนเกิน พันธะอื่นๆ เป็นแรงดึงดูดที่เกิดจากอิเล็กตรอนใช้เวลาอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของa โมเลกุลสร้างขั้วลบและขั้วบวกซึ่งดึงดูดขั้วที่มีประจุตรงข้ามกับโมเลกุลอื่น

จุดเดือดคืออุณหภูมิที่ของเหลวกลายเป็นก๊าซ อุณหภูมิแสดงถึงพลังงานที่ใช้ในการเอาชนะแรงระหว่างโมเลกุลและปล่อยให้โมเลกุลเคลื่อนที่ออกจากกัน กลุ่มไฮดรอกซิลในแอลกอฮอล์ก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจน ซึ่งเป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งซึ่งใช้พลังงานจำนวนมากในการเอาชนะ พันธะระหว่างอัลเคนคือแรง Van der Waals ซึ่งเป็นแรงระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอที่สุด ดังนั้นจึงไม่ต้องใช้พลังงานมากพอที่จะไปถึงจุดเดือดของอัลเคน