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なぜ5〜15の炭素分子を備えた炭化水素が通常液体なのですか?

5〜15の炭素分子を持つ炭化水素は、分子間力のバランスのため、通常液体です 運動エネルギー

これが故障です:

* 分子間力: これらは分子間の引力の力です。炭化水素では、主な分子間力は van der waals force です 、電子分布の一時的な変動から生じます。これらの力は分子のサイズとともに増加します。つまり、より長い炭化水素鎖はより強いファンデルワールス力を持っています。

* 運動エネルギー: これは分子の動きのエネルギーです。温度とともに増加します。

スイートスポット:

* 短いチェーン(1-4炭素): 弱いファンデルワールスの力は、室温での運動エネルギーによって容易に克服されるため、これらの炭化水素はガスです。

* 中鎖(5-15炭素): ファンデルワールスの力は、分子を室温で液体として一緒に保持するのに十分な強さです。運動エネルギーは動きを可能にするのに十分ですが、分子間力を完全に克服するには十分ではありません。

* 長いチェーン(16+炭素): 強いファンデルワールスの力が支配的であり、分子は室温で固体としてしっかりと一緒に保持されます。

したがって、5〜15の炭素を備えた炭化水素は、分子間力と室温での運動エネルギーの間のバランスが良好で、液体になります。

追加因子:

* 分岐: 分岐炭化水素は、相互作用の表面積が低下しているため、直線鎖の対応物よりも弱いファンデルワールス力を持っています。これは、炭化水素の沸点と物理的状態に影響を与える可能性があります。

* 圧力: 圧力を上げると、分子を強制することで液体状態を好む可能性があり、分子間力の強度を高めます。

要約すると、炭化水素鎖の長さは、分岐や圧力などの他の要因とともに、特定の温度で炭化水素の物理的状態を決定します。

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