その理由は次のとおりです。
* 分子間力: 固体状態に分子を一緒に保持する主な力は分子間力です。これらは、分子内で原子を一緒に保持する分子内の力よりも弱いです。
* van der Waals Force: エタンとメタンは非極性分子です。 彼らが経験する唯一の分子間の力は、ファンデルワールスの力(特にロンドン分散勢力)です。これらの力は、分子内の電子の動きのために発生する一時的な変動する双極子から生じます。
* サイズの問題: メタンとエタンの両方がロンドンの分散力を経験しますが、これらの力の強度は分子のサイズと形状に依存します。エタンのような大きな分子は、より多くの電子とより大きな表面積を持ち、一時的な双極子が強くなります。
* 立体構造: エタンはメタンよりも柔軟です。炭素原子間の単一結合の周りを回転し、さまざまな立体構造を採用することができます。この柔軟性により、エタン分子が固体状態にしっかりと詰まることがより困難になり、分子間力の強度がさらに低下します。
要約:
* 大きいサイズ: エタンのサイズが大きく、電子が多いと、メタンと比較してロンドンの分散力が強くなります。
* 立体配座の柔軟性: エタンの柔軟性は、固体状態での梱包の効率を低下させ、分子間力をさらに弱めます。
これらの要因は、分子量が大きいにもかかわらず、エタンの融点が低くなるために結合します。