* 水素結合: アミンには、孤立した電子ペアの窒素原子があります。これにより、他のアミン分子と水素結合を形成できます。水素結合は比較的強い分子間力であり、より多くのエネルギーが壊れる必要があり、より高い沸点につながります。
* 極性: アミンは、窒素と水素の電気陰性度の違いにより、極性分子です。この極性は、非極性炭化水素と比較して、より強い分子間力(双極子双極子相互作用)に寄与します。
* 分子量: アミンの分子量は対応する炭化水素よりもわずかに高いかもしれませんが、沸点の違いは主に水素結合因子と極性因子に起因します。
例:
* メチルアミン(CH3NH2): 沸点-6.3°C
* エタン(CH3CH3): 沸点-88.6°C
ご覧のとおり、メチルアミンは、分子量がわずかに低いにもかかわらず、エタンよりも沸点が大幅に高くなっています。この違いは、主にメチルアミンの水素結合能力によるものです。
例外:
特に非常に小さなアミンをより大きな炭化水素と比較する場合、この原則にはいくつかの例外があります。たとえば、メタン(CH4)のような非常に小さな炭化水素は、アンモニアの分子量が低いにもかかわらず、アンモニア(NH3)よりも沸点が低くなります。これは、アンモニアの水素結合が分子量の違いを上回るためです。
要約:
アミンの水素結合と極性の存在は、分子間力が強くなり、同様の炭化水素と比較して沸点が高くなります。