리뷰 시트에서 질문을 찾을 수 없습니다. 전체 질문은 다음과 같습니다.
메탄 ( $ \ ce {CH4} $ )은 상온에서는 가스이지만 클로로포름 ( $ \ ce {CH3Cl} $ )은 액체입니다. $ \ ce {Cl} $ 에 대해 하나의 $ \ ce {H} $ 원자 만 변경하는 이유를 설명합니다. atom은 상온에서 화합물의 상태를 변경합니다.
생각 해보니 $ \ ce {CH4} $ 는 극성이 아니므로 서로 달라 붙지 않는 경향이 있지만 (가스 상태) $ \ ce {CH3Cl } $ 는 극성이므로 $ \ ce {H2O} $ 처럼 유동적이고 응집력이 있으므로 달라 붙습니다. 따라서 $ \ ce {CH3Cl} $ 도 마찬가지입니다. 내가 올바른 길을 가고 있는지 누구에게 알려줄 수 있나요?
댓글
- chemistry.stackexchange.com/questions/6859/ … 참조
- 그냥 틀린 경우 질문 자체 : 클로로 메탄은 클로로포름이 아니며 클로로 메탄은 액체가 아니라 실온에서 기체입니다. 그 화학 문제에 대한 매우 나쁜 실패입니다.
답변
예, 이 질문에 대해 예상되는 정답이라고 생각합니다.
고려할 세 가지 요소.
(1) 대부분 중요한 것은 BP에 영향을 미치는 4 개의 분자간 힘
이온 결합> 이온 쌍극자 상호 작용> H 결합> 쌍극자 쌍극자 상호 작용> 반 데르 발스 분산력
(2) 숫자 증가 탄소 원자의 수 (예 : n- 알칸)는 BP를 증가시킵니다.
(3) 탄소 사슬에서 분기하면 BP가 낮아집니다.
하지만 주어진 대답은 약간의 손입니다. -흔들리는 것은 상황을 지나치게 단순화합니다. 쌍극자 모멘트만으로는 전체적인 추세를 설명 할 수 없습니다. Van der Waals 분산력도 고려해야합니다.
예를 들어 대체 $ \ ce {CH2Cl2} $ 및 $ \ ce {CHCl3} $ 모두 쌍극자 모멘트는 $ \ ce {CH3Cl} $보다 낮지 만 BP는 더 높습니다. $ \ ce {CCl4} $에는 메탄과 같은 쌍극자 모멘트가 없지만 BP가 가장 높습니다.
Bond Lengths Dipole B.P. Mol. Moment (°C) Wt. C-H C-X CH4 0 −161.49 16.04 108.7 --- CH3Cl 1.9 −23.8 50.49 111 178.3 CH2Cl2 1.6 39.6 84.93 106.8 177.2 CHCl3 1.15 61.15 119.37 107.3 176.7 CCl4 0 76.72 153.81 ----- 176.6 또한 할로 메테 인을 시리즈로보십시오. $ \ ce {CH3F} $는 결합 길이가 더 짧기 때문에 $ \ ce {CH3Cl} $보다 쌍극자 모멘트가 더 작습니다.
Dipole B.P Mol. Electro- C-X C-H Moment (°C) Wt. Negat. Length Length CH3F 1.85 −78.4 34.03 4.0 138.5 109.5 CH3Cl 1.87 −23.8 50.49 3.0 178.4 CH3Br 1.81 4.0 94.94 2.8 192.9 CH3I 1.62 42 141.94 2.5 213.9 분자량 추세는 좋아 보이지만 중수 소화 된 형태의 메탄 인 $ \ ce {CD4} $는 동일합니다 (또는 적어도 거의 동일) 비등점 $ \ ce {CH4} $.
답변
네 가지 물질의 끓는점을 예측하는 답은 실제로 다음과 같이 주어질 것으로 예상됩니다.
$ \ ce {CH3Cl} $ 는 쌍극자입니다. 쌍극자-쌍극자 상호 작용은 메탄에 존재하는 반 데르 발스 상호 작용보다 훨씬 강하므로 비등점이 훨씬 높습니다.
$ \ ce {CH4를 비교할 때 } $ ~ $ \ ce {CCl4} $ , 후자는 더 많은 전자 수로 인해 훨씬 더 높은 끓는점을 가지며 이는 더 강한 van der Waals 힘을 의미합니다. .
즉, 위 정보를 제공 한 교사는 삭제되어야합니다. 즉시 화학 수업에서. 이유는 다음과 같습니다.
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$ \ ce {CH3Cl} $ 은 클로로포름이 아니라 염화 메틸 또는 클로로 메탄입니다. 상온에서 끓는점이 $ \ vartheta_ \ mathrm 인 가스 입니다. {b} =-23.8 ~ \ mathrm {^ \ circ C} $ .
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실제로 실온에서 액체 인 클로로포름 ( $ \ vartheta_ \ mathrm {b} = 61.2 ~ \ mathrm {^ \ circ C} $ )는 $ \ ce {CHCl3} $ 또는 트리클로로 메탄. 클로로포름을 생성하려면 세 수소를 염소 원자로 대체해야합니다.