Hangi Sıvılar Sudan Daha Düşük Bir Gaz Sıcaklığında Kaynar?

Maddelerin kaynama noktaları moleküler düzeyde yapılarına göre değişir. Hepimiz standart basınçta suyun kaynama noktasına aşinayız - 100 santigrat derece veya 212 derece Fahrenhayt. Bununla birlikte, gaz olarak düşündüğünüz maddelerin çoğu, kaynama noktaları oda sıcaklığının çok altında olduğu için yalnızca gazdır. Etanol gibi oda sıcaklığında sıvı olan bazı maddelerin bile kaynama noktaları sudan daha düşüktür.

Azot (N2), karbondioksit, oksijen (O2), helyum, klor (Cl2) ve hidrojen, sudan çok daha düşük sıcaklıklarda kaynayan maddelerin bilinen örnekleridir. Sıvı helyum, en düşük kaynama noktasına sahiptir - yaklaşık -452 derece Fahrenheit, mutlak sıfırın sadece 4,2 santigrat derece üzerinde. Bu maddeler gaz olarak adlandırılsa da, hiçbir maddenin belirli bir sıcaklık dışında "gaz" veya "sıvı" olarak tanımlanamayacağını hatırlamak önemlidir. Sıvı, katı ve gaz maddenin farklı halleridir ve bir madde sıcaklığa ve basınca bağlı olarak bu üç durumdan herhangi birinde yaşayabilir.

Suyun dipol momenti vardır, yani kutupsaldır çünkü oksijen üzerinde zayıf kısmi negatif yük ve hidrojenlerde zayıf kısmi pozitif yük vardır. Bununla birlikte, benzinde bulunanlar gibi hidrokarbon bileşikleri polar değildir. London dispersiyon kuvvetleri olarak adlandırılan etkileşimler, katı veya sıvı fazda polar olmayan molekülleri bir arada tutar; Moleküllerin boyutu arttıkça bu London kuvvetleri daha da güçlenir. Sonuç olarak, benzin bileşenleri gibi birçok küçük polar olmayan molekül, moleküller arası etkileşimler daha zayıf olduğu için sudan daha düşük bir sıcaklıkta kaynar.

Su molekülleri gibi, alkoller de polardır ve ayrıca hidrojen bağı adı verilen özel bir bağ oluşturabilir. Bununla birlikte, su molekülleri iki hidrojen bağı oluşturabilirken, bir alkol sadece bir tane oluşturabilir. Alkoller, aynı boyuttaki hidrokarbonlardan daha yüksek, ancak sudan daha düşük bir kaynama noktasına sahip olma eğilimindedir. Bu şekilde viski gibi likör yaparsınız: etanol içeriğini artırmak için damıtma yoluyla.

Diğer birçok molekül sudan daha düşük kaynama noktalarına sahiptir. Dikkate değer bir örnek, iki karbona bağlı bir oksijene sahip olan eter adı verilen bir molekül sınıfıdır; hafif polardırlar ancak su veya alkoller kadar polar değildirler ve hidrojen bağları oluşturamazlar, bu nedenle tipik olarak daha düşük kaynama noktalarına sahiptirler. Başka bir örnek, tipik olarak suda çözünmüş olarak satılan amonyaktır. 0 santigrat derecenin altında kaynar ve oda sıcaklığında kolayca çözünen bir gaz olarak bulunur.