Beste Antwort
CH4, SiH4, GeH4, SnH4 sind sehr ähnlich. Sie gehören alle zur selben Gruppe und ihre Molekülgeometrie ist tetraedrisch. Sie haben kovalente Bindungen. Der Hauptunterschied: Die Anzahl der Protonen und Elektronen.
Dies sind unpolare Moleküle, daher gibt es keine Ionenbindungen . Es gibt kein H, das an ein F, N oder O gebunden ist, also gibt es keine Wasserstoffbrücken. Wo bleiben wir also?
Dipolinduzierte Dipolkräfte (AKA London Dispersionskräfte) bestimmen die Siedepunkte dieser Atome. Es ist die Anziehungskraft zwischen Atomen, die bestimmt, wie leicht sie sich zerstreuen können.
Die Elektronen in einem Atom bewegen sich aufgrund ihrer gegenseitigen Abstoßung ständig. Wenn sich jedoch ein Elektron bewegt hat und das andere nicht, wird es vorübergehend aufgeladen.
Die träge Antwort lautet: Das größte Molekül hat den höchsten Siedepunkt. Je mehr Protonen und Elektronen vorhanden sind, desto stärker ist der Effekt.
Daher hätte Methan (CH4) mit der kleinsten Atomgröße den niedrigsten Siedepunkt.
Ihre Antwort auf den Aufsatz sollte London enthalten Dispersion (AKA Van Der Waals-Kräfte) als Hauptfaktor.
Die vier intermolekularen Kräfte und wie sie die Siedepunkte beeinflussen
Antwort
Die Antwort lautet NICHT, dass CH4 den niedrigsten Siedepunkt hat. Das Problem ist, dass SnH4 bei -52 ° C kocht; GeH4 siedet -88C; SiH4 siedet bei -112 ==> diese sieden bei ungefähr 30 ° C Unterschied untereinander. Aber Oddball CH4 siedet bei -162, was 50 ° C niedriger ist als der erwartete Siedepunkt von -142 ° C. Wenn Sie das Molekulargewicht gegen den Siedepunkt auftragen, können Sie es leicht sehen. Elektronegativität? Londoner Dispersionskräfte wie andere sagten, aber warum?
Die Elektronegativität von H beträgt 2,1 und C beträgt 2,5, eine Differenz von +0,4; Während die Elektronegativitäten von Si / Ge / Sn jeweils 1,8 betragen, ist ein Unterschied von -0,3 – ungefähr gleich. Hs sind in CH4 / SiH4 / GeH4 / SnH4 alle gleich groß, aber die Größen von C gegenüber Si / Ge / Sn sind unterschiedlich. Schließlich ist die Menge an zugänglichen Elektronen des Si / Ge / Sn in SiH4 / GeH4 / SnH4 viel verfügbarer als das sehr kompakte CH4-Molekül, bei dem die Hs mehr vom Zentralatom bedecken.
Dies korreliert mit dem Der Van-der-Waals-Radius der Atome beträgt C = 110, Si = 170, Ge = 211, Sn = 225, wohlgemerkt, Sn ist etwas abseits der Linie.
Die Antwort lautet also, dass CH4 kompakt ist Das Molekül besteht hauptsächlich aus Hs mit weniger Wechselwirkung zum zentralen C im Vergleich zu größeren Zentralatomen (Si / Ge / Sn), die viel größere Größen und mehr Elektronen aufweisen, um die induzierte Polarisierbarkeit zwischen H und den Zentralatomen zu erleichtern.
Erinnert Ich weiß, warum SF6 so ungewöhnlich stabil ist (gegenüber SF4 und SF2)!