Mejor respuesta
Una molécula es polar cuando hay una distribución asimétrica de la densidad de electrones dentro de la molécula que da como resultado un dipolo eléctrico permanente. Esto ocurre normalmente cuando los enlaces covalentes polares están dispuestos asimétricamente alrededor del átomo central de la molécula.
En CHCl3, la forma molecular es tetraédrica, lo que significa que los átomos de H y los tres Cl ocuparán los vértices de un triángulo. pirámide alrededor del átomo central de C.
Todos estos enlaces son polares (CH sólo muy ligeramente).
Así que imaginemos que los 3 átomos de Cl ocupan los 3 vértices en la base de la pirámide, mientras que el átomo de H ocupa el vértice en la parte superior de la pirámide.
El enlace CH vería que la densidad de electrones se desplaza ligeramente hacia el átomo de C en el centro de la molécula (C tiene mayor electronegatividad que H).
Los tres enlaces C-Cl verían un desplazamiento de la densidad de electrones desde el átomo de C hacia los átomos de Cl alrededor de la base de la pirámide (el Cl tiene mayor electronegatividad que C).
El resultado vería un cambio neto en la densidad de electrones hacia la base del tetraedro (átomos de Cl) resultando en una carga parcial en ese lado de la molécula y una carga + parcial en la parte superior del tetraedro (átomo de H). Por lo tanto, la molécula es polar.
Respuesta
El tetraclorometano (CCl4) consiste en moléculas no polares que interactúan a través de fuerzas de dispersión, mientras que el triclorometano (CHCl3) consiste en moléculas polares que interactúan a través de un dipolo permanente -interacciones dipolares permanentes (pd-pd).
Para responder a esta pregunta simplemente, CCl4 tiene un punto de ebullición más alto que el CHCl3 porque las fuerzas de dispersión en CCl4 son extensas lo suficiente como para ser más fuertes que las interacciones pd-pd en CHCl3.
Ahora, sé que los libros de texto siempre dicen que la regla general es que las interacciones pd-pd son más fuertes que las fuerzas de dispersión. Sin embargo, existen muchas excepciones a esta regla empírica, y esto se debe a varios otros factores que afectan la fuerza general de las fuerzas intermoleculares.
Algunos de los factores que afectan la fuerza general de las fuerzas intermoleculares Las fuerzas se enumeran a continuación:
- Fuerza de cada interacción intermolecular (es decir, lo que dicen los libros de texto sobre un enlace de hidrógeno> un pd-pd interacción> una fuerza de dispersión)
- Amplitud de las interacciones intermoleculares (Imagínese las interacciones intermoleculares como «enlaces» entre moléculas, cuántos de estos «enlaces» se pueden formar entre dos moléculas. Explicaré esto a continuación)
- Cambios termodinámicos como la entropía (explicado en detalle en algunas de las otras respuestas)
- Etc
Comparando CCl4 y CHCl3, CCl4 tiene un forma más agradable / más simétrica. Por tanto, podemos esperar que su embalaje sea más compacto. Esto significaría que en una muestra de CCl4, podría decirse que habría una mayor superficie de contacto entre dos moléculas de CCl4. Una mayor superficie de contacto permitiría la formación de interacciones intermoleculares más extensas.
Entonces, en CCl4, aunque la fuerza de cada interacción intermolecular es más débil en comparación con el CHCl3, la amplitud de la interacción intermolecular en CCl4 supera con creces la de CHCl3, de modo que la fuerza general de las interacciones intermoleculares en CCl4 es más fuerte que la de CHCl3.
Para poner esta explicación en perspectiva, a continuación se muestra un cálculo que utiliza valores arbitrarios:
Fuerza de una fuerza de dispersión = 4 Fuerza de una interacción pd-pd = 7 [Porque la interacción pd-pd es más fuerte que la fuerza de dispersión]
Max. No. de «enlaces» intermoleculares entre dos moléculas de CCl4 = 50 Máx. No. de «enlaces» intermoleculares entre dos moléculas de CHCl3 = 25 [porque CCl4 se puede empaquetar de forma más compacta]
Resistencia general de los «enlaces» intermoleculares entre dos moléculas de CCl4 = 50×4 = 200 Resistencia global de los enlaces «intermoleculares ”Entre dos moléculas de CHCl3 = 25×7 = 175
Espero que esto explique las cosas claramente.