temperatura wrzenia etanolu

Ogólne forum chemiczne poruszające problemy chemii ogólnej, nieorganicznej i organicznej
kinga1505
Posty: 341
Rejestracja: 18 lis 2015, o 10:45

temperatura wrzenia etanolu

Post autor: kinga1505 »

Dlaczego temperatura wrzenia i topnienia etanolu jest niższa niż kwasu octowego?
adamantan
Posty: 1489
Rejestracja: 2 wrz 2009, o 13:00

Re: temperatura wrzenia etanolu

Post autor: adamantan »

Za temperatury wrzenia w głównej mierze odpowiadają oddziaływania pomiędzy drobinami w cieczy (im silniejsze tym temperatura wrzenia wyższa). Z temperaturami topnienia w wielu przypadkach jest podobnie (oddziaływania w ciele stałym), ale tam dochodzą dodatkowo efekty np. upakowania. W większości przypadków można jednak z przybliżeniem podejść do tematu tak, że zarówno za temperatury topnienia i wrzenia odpowiada siła oddziaływań pomiędzy drobinami (szczególnie można tak podchodzić, jeśli chodzi o poziom maturalny). Jeśli oddziaływania pomiędzy drobinami są tylko typu oddziaływań van der Waalsa, wtedy w przybliżeniu za temperatury topnienia i wrzenia będzie odpowiadać masa cząsteczkowa. Im wyższa masa cząsteczkowa tym wyższe temperatury topnienia i wrzenia.
Jeśli szereg homologiczny do którego należą związki jest ten sam, rozpatrywane związki mają jednakowe masy cząsteczkowe (są izomerami) to za temperatury topnienia i wrzenia odpowiada powierzchnia cząsteczki - im mniejsza (cząsteczka bardziej rozgałęziona) tym temperatury niższe (bo powierzchnia kontaktu oddziaływań van der Waalsa mniejsza).

Pomiędzy cząsteczkami etanolu oraz pomiędzy cząsteczkami kwasu octowego tworzą się liczne wiązania wodorowe. Dalej, pomiędzy cząsteczkami kwasów karboksylowych tych wiązań wodorowych może się utworzyć potencjalnie więcej (policz ile jest w sumie miejsc donorowych i akceptorowych wiązań wodorowych w etanolu, a ile w kwasie octowym). Drugi efekt jaki wykazują kwasy karboksylowe to takie zasocjowanie cząsteczek, które sprawia, że trzymają się w parach (patrz schemat dimerów w dowolnym podręczniku przy kwasach karboksylowych). Te dimery są obecne nawet w kwasie w stanie gazowym, co jak gdyby podwaja jego masę cząsteczkową. Na koniec masa cząsteczkowa kwasu octowego jest nieco większa (tym bardziej masa cząsteczkowa układów dimerycznych) od masy cząsteczkowej etanolu, co przyczynia się również do dodatkowego zwiększenia temperatury topnienia i wrzenia, wg powyższych zasad. Wszystkie efekty działają tutaj na korzyść kwasu octowego.
Podsumowując: kwas octowy wykazuje wyższe temperatury topnienia i wrzenia ponieważ:

- każda cząsteczka kwasu octowego może wytworzyć więcej wiązań wodorowych niż cząsteczka etanolu,
- cząsteczki kwasu octowego są zasocjowane (etanolu też), ale z tendencją do tworzenia dimerów, które powiększają efektywną masę cząsteczkową,
- masa cząsteczkowa nawet monomerycznego kwasu octowego jest większa niż masa cząsteczkowa etanolu.
kinga1505
Posty: 341
Rejestracja: 18 lis 2015, o 10:45

Re: temperatura wrzenia etanolu

Post autor: kinga1505 »

Dziękuję za odpowiedź.
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość