Hasonlítsa össze a hidrogén-fluorid (HF) és a hidrogén-jodid (HI) olvadáspontjait.
A következő dolgokat tudom:
-
$ \ ce {HF} $ megolvad $ 189.6 ~ \ mathrm {K } $ és $ \ ce {HI} $ 222,35 dollárnál ~ \ mathrm {K} $.
-
Nagyon sok tényezőt kell figyelembe venni az olvadáspont összehasonlításakor, azaz rácsentalpia, csomagolási frakció, molekulák közötti erők.
-
Általában a hidrogénkötést mutató vegyületek a szilárd és a folyékony fázisban mutatják, mert a gázfázisban a molekulák elegendő energiával rendelkeznek hogy megszakítsa a hidrogénkötés elektrosztatikus kölcsönhatásait.
Tehát a HF szilárd állapotban hidrogénkötést mutat . Valójában még hidrogénkötést is mutat gáz halmazállapotban, bár itt ez nem releváns. -
A molekulatömeg növekedésével a molekulák közötti van der Waals-kölcsönhatások is fokozódnak. Ha csak ezt a tényezőt vesszük figyelembe, akkor a HI olvadáspontjának mindenképpen magasabbnak kell lennie.
-
A HF hidrogénkötésének erőssége annyi, hogy a forráspontja $ \ ce { HF} > \ ce {HI} $, bár forráspontja $ \ ce {SbH3} > \ ce {NH3} $, azaz a hidrogénkötés uralja a van der Waals kölcsönhatásait a HI molekulákban, nagy molekulatömegük miatt.
-
Ez az összes olyan tényező együttes hatása, amely meghatározza a anyag.
-
A rácsenergia fordítottan összefügg az internukleáris távolsággal, és fordítottan arányos az ionok méretével is. Tehát arra számítok, hogy a HF-nek nagyobb lesz a rács energiája.
Minden olyan tényező, amelyre gondolni tudok, a HF mellett szól, kivéve a molekulatömeget. De ha a jód molekulatömege az oka annak, hogy a HI olvadáspontja magasabb, mint a forráspont miért nagyobb a HI olvadáspontja, mint a HF?
Miért van ez az ellentmondás?
Ne közölje velem, ha tévedek a fent említett tényekben, vagy ha vannak hiányosságaim a fenti pontok megértésében.
Válasz
A HI molekulák közötti diszperzív vonzás növekedése nagyobb, mint a dipól interakciók elvesztése. Csak a $ \ ce {H2O} $ -ban dominálnak a dipólus erők (intermolekuláris és felszíni erők, Jacob N. Israelachvili). A diszperzió hozzájárulása a molekulák intermolekuláris kötéséhez:
- $ \ ce {CH4-CH4} $ – 100%
- $ \ ce {HI-HI} $ – 99 %
- $ \ ce {HBr-HBr} $ – 96%
- $ \ ce {HCl-HI} $ – 96%
- $ \ ce { H2O-CH4} $ – 87%
- $ \ ce {HCl-HCl} $ – 86%
- $ \ ce {CH3Cl-CH3Cl} $ – 68%
- $ \ ce {NH3-NH3} $ – 57%
- $ \ ce {H2O-H2O} $ – 24%
Mi járul hozzá A diszperzió olyan nagy, hogy nem irányított és mindig vonzó. Gondoljon az atomokra, mint ragadós gömbökre.
Válasz
Tetszik azt mondtad, hogy sok tényező járul hozzá az olvadáspontokhoz. Érdekes tendencia, hogy az olvadáspontok a lefelé haladva nőnek, miközben a forráspontok nőnek. Szeretnék tudni, hogyan mértük az adatokat.
Egy dolgot tettél A nagyobb halogenidek polarizálhatósága nem veszi figyelembe, ami nagymértékben befolyásolja a molekulák közötti és belső erőket. Ha tudok jobb választ találni, akkor közzéteszem.