Meilleure réponse
CH4, SiH4, GeH4, SnH4 sont très similaires. Ils sont tous dans le même groupe et leur géométrie moléculaire est tétraédrique. Ils ont des liaisons covalentes. La principale différence: le nombre de protons et délectrons.
Ce sont des molécules non polaires, il ny a donc pas de liaisons ioniques . Il ny a pas de H lié à un F, N ou O, donc il ny a pas de liaisons hydrogène. Alors, où cela nous mène-t-il?
Les forces dipolaires induites par les dipôles (forces de dispersion AKA London) dictent les points débullition de ces atomes. Cest lattraction entre les atomes qui détermine la facilité avec laquelle ils peuvent se disperser.
Les électrons dun atome se déplacent constamment en raison de leur répulsion les uns des autres. Cependant, si un électron sest déplacé et que lautre ne la pas fait, il est temporairement chargé.
La réponse paresseuse est que le la plus grosse molécule aura le point débullition le plus élevé. Plus il y a de protons et délectrons, plus leffet est fort.
Par conséquent, le méthane (CH4) avec la plus petite taille atomique aurait le point débullition le plus bas.
Votre réponse à lessai devrait inclure Londres dispersion (AKA Van Der Waals forces) comme facteur principal.
Les quatre forces intermoléculaires et comment elles affectent les points débullition
Réponse
La réponse nest PAS que CH4 a le point débullition le plus bas. Le problème est que SnH4 bout à -52 ° C; GeH4 bout -88C; SiH4 bout à -112 ==> ceux-ci bouillent à environ 30C de différence entre eux. Mais le CH4 bizarre bout à -162, ce qui est inférieur de 50 ° C au point débullition attendu de -142 ° C. Si vous tracez le poids moléculaire en fonction du point débullition, vous pouvez facilement le voir. Électronégativité? Les forces de dispersion de Londres comme dautres lont dit, mais pourquoi?
Lélectronégativité de H est de 2,1 et C est de 2,5 une différence de +0,4; Alors que les électronégativités de Si / Ge / Sn sont de 1,8 chacune, une différence de -0,3 – à peu près la même. Les H sont tous de la même taille dans CH4 / SiH4 / GeH4 / SnH4 mais les tailles de C par rapport à Si / Ge / Sn sont différentes. Enfin, la quantité délectrons accessibles du Si / Ge / Sn dans SiH4 / GeH4 / SnH4 est beaucoup plus disponible que la molécule CH4 très compacte où les H couvrent plus de latome central.
Ceci est en corrélation avec le Le rayon de Van der Waals des atomes est C = 110, Si = 170, Ge = 211, Sn = 225, notez que Sn est un peu en dehors de la ligne.
La réponse est donc que CH4 est un compact molécule principalement H autour delle avec moins dinteraction avec le C central par rapport aux atomes centraux plus grands (Si / Ge / Sn) qui ont des tailles beaucoup plus grandes et plus délectrons pour une polarisabilité induite plus facile entre H et les atomes centraux.
Rappelle moi de pourquoi SF6 est si inhabituellement stable (par rapport à SF4 et SF2)!