融点に影響する要因
* 分子間力: 分子間の分子間力が強いほど、融点が高くなります。これは、最も弱いものから強力なものまでの分子間力の階層です。
* ロンドン分散部隊(LDF): すべての分子に存在するこれらの力は、電子分布の一時的な変動から生じます。それらは一般的に弱いですが、分子サイズと表面積とともに増加します。
* 双極子型相互作用: 極性分子(永久双極子の分子)の間で発生します。これらの力はLDFよりも強いです。
* 水素結合: 高強性原子(酸素、窒素、フッ素など)に結合した水素を含む特別なタイプの双極子双極子相互作用。これらは最も強い分子間の力です。
* 分子サイズと形状: より多くの表面積を持つより大きな分子はLDFSが強く、より高い融点につながります。分子の分岐は表面積を減少させ、融点を下げることができます。
* 対称性: 対称的な分子は、しばしばよりしっかりと詰まり、分子間力とより高い融点をもたらします。
融点が最も低い分子
これらの要因に基づいて、次の特性を持つ分子は一般に融点が最も低くなります。
* 小さい非極性分子: これらの分子は、弱いLDFのみを示します。例:
*高貴なガス(彼、NE、ARなど)
*単純な炭化水素(メタン、エタン、プロパン)
* 分子間相互作用が限られている分子: 分子がやや大きくても、強い双極子双極子の相互作用や水素結合がない場合、融点は低くなります。
例
* ヘリウム(He): この貴重なガスは、その極端に弱いLDFのため、あらゆる元素の融点が最も低くなっています。
* メタン(CH4): LDFのみを備えた小さくて非極性分子は、融点が低いです。
* プロパン(C3H8): LDFのみを備えたより大きな炭化水素であるため、その融点はメタンの融点よりもわずかに高くなりますが、それでも比較的低いです。
重要な注意: これらの一般化には例外があります。分子構造、特定の相互作用、およびその他の要因は、融点に影響を与える可能性があります。