Bedste svar
Et molekyle er polært, når der er en asymetrisk fordeling af elektrondensitet inden i molekylet, der resulterer i en permanent elektrisk dipol. Dette sker normalt, når polære kovalente bindinger er arrangeret asymmetrisk omkring det centrale atom i molekylet.
I CHCl3 er den molekylære form tetraeder, hvilket betyder, at H- og de tre Cl-atomer vil optage hjørnerne i en trekantet baseret pyramide omkring det centrale C-atom.
Alle disse bindinger er polære (CH kun meget let).
Så lad os forestille os, at de 3 Cl-atomer optager de 3 hjørner ved bunden af pyramiden, mens H-atomet optager toppunktet øverst i pyramiden.
CH-bindingen vil se, at elektrondensiteten forskydes let mod C-atomet i centrum af molekylet (C har højere elektronegativitet end H).
De tre C-Cl-bindinger ville se, at elektrondensiteten flyttes væk fra C-atomet mod Cl-atomerne omkring bunden af pyramiden (Cl har højere elektronegativitet end C). / p>
Resultatet ville se et nettoforskydning i elektrondensitet mod bunden af tetraeder (Cl-atomer), hvilket resulterede i en delvis ladning på den side af molekylet og en delvis + ladning på toppen af tetraeder (H-atom). Derfor er molekylet polært.
Svar
Tetrachlormethan (CCl4) består af ikke-polære molekyler, der interagerer via dispersionskræfter, mens trichlormethan (CHCl3) består af polære molekyler, der interagerer via permanent dipol -permanente dipol (pd-pd) interaktioner.
For at besvare dette spørgsmål har CCl4 et højere kogepunkt end CHCl3, fordi dispersionskræfterne i CCl4 er omfattende nok til at være stærkere end pd-pd-interaktioner i CHCl3.
Nu ved jeg, at lærebøger altid siger, at den generelle tommelfingerregel er, at pd-pd-interaktioner er stærkere end dispersionskræfter. Der er dog mange undtagelser fra denne tommelfingerregel, og dette skyldes de forskellige andre faktorer, der påvirker den samlede styrke af intermolekylære kræfter.
Nogle af de faktorer, der påvirker den samlede styrke af intermolekylære kræfter er angivet nedenfor:
- Styrken af hver intermolekylær interaktion (dvs. hvad lærebøger siger om en hydrogenbinding> en pd-pd interaktion> en spredningskraft)
- Intermolekylære interaktioner (forestil dig intermolekylære interaktioner som “bindinger” mellem molekyler, hvor mange af sådanne “bindinger” der kan dannes mellem to molekyler. Jeg vil uddybe dette nedenfor)
- Termodynamiske ændringer såsom entropi (forklaret detaljeret i nogle af de andre svar)
- Etc
Sammenligning af CCl4 og CHCl3, CCl4 har en pænere / mere symmetrisk form. Derfor kan vi forvente, at pakningen bliver mere kompakt. Dette ville betyde, at der i en prøve af CCl4 uden tvivl ville være et større overfladeareal for kontakt mellem to molekyler af CCl4. Et større kontaktflade ville derefter muliggøre dannelse af mere omfattende intermolekylære interaktioner.
Så i CCl4, selvom styrken af hver intermolekylær interaktion er svagere sammenlignet med CHCl3, er omfanget af intermolekylær interaktion i CCl4 langt overstiger det i CHCl3, således at den samlede styrke af intermolekylære interaktioner i CCl4 er stærkere end den i CHCl3.
For at sætte denne forklaring i perspektiv vises en beregning ved hjælp af vilkårlige værdier nedenfor:
Styrke af en spredningskraft = 4 Styrke af en pd-pd-interaktion = 7 [Fordi pd-pd-interaktion er stærkere end dispersionskraft]
Maks. ingen. af intermolekylære “bindinger” mellem to molekyler CCl4 = 50 Maks. ingen. af intermolekylære “bindinger” mellem to molekyler af CHCl3 = 25 [Fordi CCl4 kan pakkes mere kompakt]
Samlet styrke af intermolekylære “bindinger” mellem to molekyler af CCl4 = 50×4 = 200 Samlet styrke af intermolekylære “bindinger ”Mellem to molekyler CHCl3 = 25×7 = 175
Håber dette forklarer tingene klart.