Kokpunkter är en av en uppsättning fysiska egenskaper som anges för element och föreningar i tabeller som kan tyckas oändliga. Om du tittar närmare kan du se hur den kemiska strukturen och de sätt som föreningarna påverkar påverkar de egenskaper du observerar. Alkoholer och alkaner är klasser av organiska föreningar, vilka är föreningar som innehåller kol. Deras funktionella grupper, eller delar av den kemiska strukturen som används för att klassificera dem, är ansvariga för deras kokpunkter.
Molarmassans inverkan på kokpunkten
Vid jämförelse av kokpunkten av två föreningar är en faktor som är viktig att överväga molär massa. Molär massa är ett mått på hur många protoner och neutroner som finns i en molekyl, eller storleken på en molekyl. Högre molar massor tenderar att leda till högre kokpunkter. Intermolekylära krafter håller molekylerna i en vätska ihop, och större molekyler har större intermolekylära krafter. På grund av detta är det viktigt att jämföra molekyler med liknande molvikt för att undersöka hur strukturen påverkar kokpunkten.
Alkoholhaltens struktur
Alkoholer definieras av en hydroxylgrupp (en vätebindad till ett syre.) Syret är fäst vid ett kol, kedja av kol eller en mer komplex organisk struktur. Ett exempel på en alkohol är etanolen som läggs till i ditt bilbränsle. Alkaner är de enklaste organiska föreningarna, som bara innehåller kol och väte. Funktionsgruppen för alkaner är helt enkelt ett kol med tre väten som är fästa vid den. Den funktionella gruppen kan fästas på ett väte, ett annat kol eller en kedja av kol. Ett exempel på en alkan är pentan, en fem kolkedja med tio vätebindningar bundna till den.
Typer av intermolekylära bindningar
Det finns bindningar som håller atomerna i en molekyl tillsammans och då finns det intermolekylära bindningar, vilka är de attraktiva krafterna mellan molekyler. De olika intermolekylära bindningarna från starkaste till svagaste är: jonbindningar, vätebindningar, dipol-dipolbindningar och Van der Waals-krafter. Motsatser lockar sig på molekylär nivå och negativt laddade elektroner lockas till de positiva protonerna i andra molekyler. Joniska bindningar är attraktionen mellan en atom som saknar en elektron och en atom som har en extra elektron. De andra bindningarna är attraktioner som härrör från elektroner som tillfälligt spenderar mer tid på ena sidan av en molekyl, vilket skapar negativa och positiva poler som lockar mot motsatt laddade poler på andra molekyler.
Hur intermolekylära bindningar påverkar kokpunkten
Kokpunkter är de temperaturer där vätskor blir till gaser. Temperaturen representerar den energi som krävs för att övervinna de intermolekylära krafterna och låta molekylerna förflytta sig från varandra. Hydroxylgruppen i alkoholer bildar vätebindningar, en stark intermolekylär kraft som tar mycket energi att övervinna. Banden mellan alkaner är Van der Waals-krafter, den svagaste intermolekylära kraften, så det tar inte så mycket energi att nå alkanens kokpunkt.