沸点に影響する要因:
* 分子間力: 沸点を決定する主な要因は、分子間の分子間力の強度です。より強力な力は、より多くのエネルギーを克服する必要があり、より高い沸点につながります。
* 分子形状と表面積: 対称 can 場合によっては分子間の力に影響を与えます。
* 表面積の増加: 対称的な分子は、より密接に梱包することができ、ファンデルワールスの相互作用の表面積が増加します(一般的に弱いが依然として重要です)。
* 偏光の増加: 場合によっては、対称性は偏光が大きくなり、双極子双極子の相互作用が向上する可能性があります。
* その他の要因: 分子量、水素結合、および双極子モーメントも、沸点を決定する上で重要な役割を果たします。
例:
N-ButaneとIsobutaneの2つの異性体の沸点を比較しましょう。
* n-butane: 線形の対称分子は、表面積が大きいため、ロンドンの分散力が強くなります。イソブタンよりも高い沸点(-0.5°C)を持っています。
* Isobutane: 分岐した非対称分子は、表面積が低く、ファンデルワールス力が弱い。 -11.7°Cで沸騰します。
例外:
対称的な分子に低いがある状況があります 彼らの非対称的なカウンターパートよりも沸点:
* 水素結合: 強い水素結合は、分子間力を支配し、対称性の影響を上回ることがあります。たとえば、エタノール(非対称)は、エタノール中の水素結合の存在により、ジメチルエーテル(対称)よりも高い沸点を持っています。
* 双極子モーメント: 場合によっては、非対称分子が対称的な対応物よりも大きな双極子モーメントを持つ可能性があり、より強い双極子型相互作用とより高い沸点につながる可能性があります。
結論:
対称性はに寄与する可能性があります 分子間力を強化することでより高い沸点にとると、それは普遍的なルールではありません。分子量、水素結合、双極子モーメントなどの他の要因が重要な役割を果たします。分子の沸点を分析する際には、これらすべての要因を考慮することが重要です。