Migliore risposta
CH4, SiH4, GeH4, SnH4 sono molto simili. Sono tutti nello stesso gruppo e la loro geometria molecolare è tetraedrica. Hanno legami covalenti. La differenza fondamentale: il numero di protoni ed elettroni.
Queste sono molecole non polari, quindi non ci sono legami ionici . Non ci sono H legati a F, N o O, quindi non ci sono legami idrogeno. Allora, dove ci lascia?
Le forze di dipolo indotte dal dipolo (forze di dispersione di Londra) determinano i punti di ebollizione di questi atomi. È lattrazione tra gli atomi che determina la facilità con cui possono disperdersi.
Gli elettroni in un atomo si muovono costantemente a causa della repulsione reciproca. Tuttavia, se un elettrone si è mosso e laltro no, viene temporaneamente caricato.
La risposta pigra è che il la molecola più grande avrà il punto di ebollizione più alto. Più protoni ed elettroni, più forte è leffetto.
Pertanto, il metano (CH4) con la dimensione atomica più piccola, avrebbe il punto di ebollizione più basso.
La risposta del tuo saggio dovrebbe includere Londra dispersione (forze di Van Der Waals) come fattore principale.
Le quattro forze intermolecolari e come influenzano i punti di ebollizione
Risposta
La risposta NON è che CH4 ha il punto di ebollizione più basso. Il problema è che SnH4 bolle a -52 ° C; GeH4 bolle -88 ° C; SiH4 bolle a -112 ==> questi bollono a circa 30 ° C di differenza tra loro. Ma lo stravagante CH4 bolle a -162, che è 50 ° C inferiore piuttosto che il punto di ebollizione previsto di -142 ° C. Se si traccia il peso molecolare rispetto al punto di ebollizione, è possibile vederlo facilmente. Elettronegatività? Forze di dispersione di Londra come altri hanno detto, ma perché?
Lelettronegatività di H è 2,1 e C è 2,5 una differenza di +0,4; Mentre le elettronegatività di Si / Ge / Sn sono 1,8 ciascuna, una differenza di -0,3 – più o meno la stessa. Le H hanno tutte le stesse dimensioni in CH4 / SiH4 / GeH4 / SnH4 ma le dimensioni di C rispetto a Si / Ge / Sn sono diverse. Infine, la quantità di elettroni accessibili di Si / Ge / Sn in SiH4 / GeH4 / SnH4 è molto più disponibile della molecola molto compatta CH4 in cui le H coprono più dellatomo centrale.
Ciò è correlato al Il raggio di Van der Waals degli atomi è C = 110, Si = 170, Ge = 211, Sn = 225, badate bene che Sn è un po fuori linea.
Quindi la risposta è che CH4 è un compatto molecole per lo più H intorno ad esso con meno interazioni con il C centrale rispetto agli atomi centrali più grandi (Si / Ge / Sn) che hanno dimensioni molto più grandi e più elettroni per una più facile polarizzabilità indotta tra H e gli atomi centrali.
Ricorda me del motivo per cui SF6 è così insolitamente stabile (rispetto a SF4 e SF2)!