Nu pot găsi o întrebare pe foaia mea de recenzii. Întrebarea completă este:
Metan ( $ \ ce {CH4} $ ) este un gazul la temperatura camerei, dar cloroformul ( $ \ ce {CH3Cl} $ ) este un lichid. Explicați de ce schimbarea unui singur $ \ ce {H} $ atom pentru un $ \ ce {Cl} $ atomul modifică starea compusului la temperatura camerei.
M-am gândit la asta și cred că are legătură cu $ \ ce {CH4} $ nu este polar, deci nu are tendința de a se lipi unul de celălalt (starea gazului), în timp ce $ \ ce {CH3Cl } $ este polar, deci se lipeste, cum ar fi $ \ ce {H2O} $ , care este lichid și coeziv, deci $ \ ce {CH3Cl} $ ar fi la fel de bine. Este cineva în măsură să-mi spună dacă sunt pe calea cea bună?
Comentarii
- consultați chemistry.stackexchange.com/questions/6859/…
- Întrebarea însăși dacă este greșită: clorometanul nu este cloroform și clorometanul nu este un lichid, ci un gaz la temperatura camerei. f348edd „>
este un eșec destul de rău pentru o întrebare de chimie.
Răspuns
Da, Cred că acesta este răspunsul corect așteptat pentru această întrebare.
Trei factori de luat în considerare.
(1) Majoritatea important, există patru forțe intermoleculare care afectează TA
Legături ionice> Interacțiuni ion-dipol> Legătură H> interacțiuni dipol-dipol> Forțe de dispersie Van der Waals.
de atomi de carbon (de exemplu n-alcani) crește TA
(3) Ramificarea pe lanțul de carbon scade TA.
Răspunsul dat este totuși un pic de mână -de fluturare care simplifică excesiv situația. Momentul dipol singur nu poate explica tendințele generale. Trebuie luate în considerare și forțele de dispersie Van der Waals.
De exemplu, cu substituirea crescândă $ \ ce {CH2Cl2} $ și $ \ ce {CHCl3} $ ambele au momente dipolare mai mici decât $ \ ce {CH3Cl} $ dar BP „s mai mari. $ \ ce {CCl4} $ nu are moment dipolar ca metanul, dar are cea mai mare TA din toate.
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 De asemenea, priviți halometanii ca o serie. $ \ ce {CH3F} $ are un moment dipolar mai mic decât $ \ ce {CH3Cl} $ deoarece lungimea obligațiunii este mai mică.
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 Tendința greutății moleculare arată bine, dar forma deuterată a metanului, $ \ ce {CD4} $, are aceeași (sau cel puțin aproape același) punct de fierbere ca $ \ ce {CH4} $.
Răspuns
Răspunsul pentru prezicerea punctelor de fierbere a celor patru substanțe ar fi într-adevăr dat ca:
$ \ ce {CH3Cl} $ este un dipol. Interacțiunile dipol-dipol sunt mult mai puternice decât interacțiunile van der Waals prezente în metan, deci punctul de fierbere este mult mai mare.
Când se compară $ \ ce {CH4 } $ la $ \ ce {CCl4} $ , acesta din urmă are un punct de fierbere mult mai mare datorită numărului său mai mare de electroni, ceea ce înseamnă forțe mai puternice ale van der Waals .
Acestea fiind spuse, profesorul care v-a dat informațiile de mai sus trebuie eliminat din clasele de chimie imediat. Iată de ce:
-
$ \ ce {CH3Cl} $ nu este nu cloroform, ci clorură de metil sau clorometan. Este un gaz la temperatura camerei cu un punct de fierbere $ \ vartheta_ \ mathrm {b} = – 23,8 ~ \ mathrm {^ \ circ C} $ .
-
Cloroform, care este într-adevăr un lichid la temperatura camerei ( $ \ vartheta_ \ mathrm {b} = 61,2 ~ \ mathrm {^ \ circ C} $ ) este $ \ ce {CHCl3} $ sau triclorometan. Trebuie să înlocuiți trei hidrogenii cu atomi de clor pentru a crea cloroform.