불화 수소 (HF)와 요오드화 수소 (HI)의 융점을 비교합니다.
다음 사항을 알고 있습니다.
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$ \ ce {HF} $가 $ 189.6 ~ \ mathrm {K에서 녹습니다. } $ 및 $ \ ce {HI} $ at $ 222.35 ~ \ mathrm {K} $.
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융점을 비교하는 동안 고려해야 할 요소가 많이 있습니다. 즉, 격자 엔탈피, 패킹 분율, 분자간 힘.
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일반적으로 수소 결합을 나타내는 화합물은 기체 상태에서 분자가 충분한 에너지를 갖기 때문에 고체 및 액체 상태로 나타납니다. 수소 결합의 정전 기적 상호 작용을 차단합니다.
따라서 HF는 고체 상태의 수소 결합을 보여줍니다 . 사실, 그것은 가스 상태에서도 수소 결합을 보여 주지만 여기서는 관련이 없습니다. -
분자량이 증가함에 따라 분자 간의 반 데르 발스 상호 작용도 증가합니다. 이 요소 만 고려한다면 HI의 융점은 확실히 더 높아야합니다.
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HF의 수소 결합 강도가 너무 커서 $ \ ce { HF} > \ ce {HI} $ 끓는점 $ \ ce {SbH3} > \ ce {NH3} $, 즉 수소 결합은 고분자 질량으로 인해 HI 분자에서 van der Waals 상호 작용을 지배합니다.
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그것은 녹는 점을 결정하는 모든 요인의 결합 된 효과입니다.
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격자 에너지는 핵간 거리와 반비례하고 이온 크기에도 반비례하므로 HF가 더 많은 격자 에너지를 가질 것으로 예상합니다.
내가 생각할 수있는 모든 요소는 분자 질량을 제외하고 HF에 유리합니다. 그러나 요오드의 분자 질량이 HI의 융점이 비등점보다 높은 이유라면 HI의 융점이 HF보다 높은 이유는 무엇입니까?
왜 이것이 모순입니까?
위에 언급 된 사실이 잘못되었거나 위 사항을 이해하는 데 차이가 있으면 알려주십시오.
답변
HI 분자 사이의 분산 인력의 증가는 쌍극자 상호 작용의 손실보다 큽니다. $ \ ce {H2O} $에서만 쌍극자 힘이 지배합니다 (분자간 힘과 표면 힘, Jacob N. Israelachvili). 다양한 분자의 분자간 결합에 대한 분산 기여 :
- $ \ 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 %
분산이 너무 커서 “무 방향성이며 항상 매력적입니다. 원자를 끈적한 구체로 생각하십시오.
답변
좋아요 많은 요인이 녹는 점에 영향을 준다고 말씀하셨습니다. 녹는 점이 증가하는 반면 끓는점이 증가하는 것은 흥미로운 추세입니다. 데이터가 어떻게 측정되었는지 알고 싶습니다.
한 가지를 수행했습니다. 고려하지 않는 것은 분자 간 힘과 분자 내 힘에 크게 영향을 미칠 더 큰 할로겐화물의 분 극성입니다. 더 나은 답변이 생각되면 게시하겠습니다.