Risposta migliore
Una molecola è polare quando cè una distribuzione asimmetrica della densità elettronica allinterno della molecola che si traduce in un dipolo elettrico permanente. Ciò si verifica normalmente quando i legami covalenti polari sono disposti in modo asimmetrico attorno allatomo centrale della molecola.
In CHCl3, la forma molecolare è tetraedrica, il che significa che gli atomi di H e di tre Cl occuperanno i vertici di un triangolo piramide basata attorno allatomo di C centrale.
Tutti questi legami sono polari (CH solo leggermente).
Quindi immaginiamo che i 3 atomi di Cl occupino i 3 vertici alla base della piramide, mentre latomo H occupa il vertice alla sommità della piramide.
Il legame CH vedrebbe la densità elettronica spostarsi leggermente verso latomo C al centro della molecola (C ha unelettronegatività maggiore di H).
I tre legami C-Cl vedrebbero la densità elettronica spostarsi dallatomo di C verso gli atomi di Cl attorno alla base della piramide (Cl ha unelettronegatività maggiore di C).
Il risultato vedrebbe uno spostamento netto della densità elettronica verso la base del tetraedro (atomi di Cl) risultante in una carica parziale su quel lato della molecola e una carica + parziale sulla sommità del tetraedro (atomo di H). Pertanto, la molecola è polare.
Risposta
Il tetraclorometano (CCl4) è costituito da molecole non polari che interagiscono tramite forze di dispersione, mentre il triclorometano (CHCl3) è costituito da molecole polari che interagiscono tramite dipolo permanente -interazioni dipolo permanente (pd-pd).
Per rispondere semplicemente a questa domanda, CCl4 ha un punto di ebollizione più alto di CHCl3 perché le forze di dispersione in CCl4 sono ampie abbastanza per essere più forti delle interazioni pd-pd in CHCl3.
Ora, so che i libri di testo dicono sempre che la regola generale è che le interazioni pd-pd sono più forti delle forze di dispersione. Esistono, tuttavia, molte eccezioni a questa regola pratica, e ciò è dovuto a vari altri fattori che influenzano la forza complessiva delle forze intermolecolari.
Alcuni dei fattori che influenzano la forza complessiva dellintermolecolare le forze sono elencate di seguito:
- Forza di ciascuna interazione intermolecolare (cioè cosa dicono i libri di testo su un legame idrogeno> un pd-pd interazione> una forza di dispersione)
- Ampiezza delle interazioni intermolecolari (Immagina le interazioni intermolecolari come “legami” tra molecole, quanti di tali “legami” possono essere formati tra due molecole. Lo approfondirò di seguito)
- Cambiamenti termodinamici come lentropia (spiegata in dettaglio in alcune delle altre risposte)
- Etc
Confrontando CCl4 e CHCl3, CCl4 ha un forma più bella / più simmetrica. Pertanto, possiamo aspettarci che il suo imballaggio sia più compatto. Ciò significherebbe che in un campione di CCl4, ci sarebbe probabilmente una maggiore superficie di contatto tra due molecole di CCl4. Una maggiore superficie di contatto consentirebbe quindi la formazione di interazioni intermolecolari più estese.
Quindi in CCl4, anche se la forza di ciascuna interazione intermolecolare è più debole rispetto a CHCl3, lampiezza dellinterazione intermolecolare in CCl4 supera di gran lunga quella in CHCl3 in modo tale che la forza complessiva delle interazioni intermolecolari in CCl4 è più forte di quella in CHCl3.
Per mettere questa spiegazione in prospettiva, di seguito viene mostrato un calcolo che utilizza valori arbitrari:
Forza di uno forza di dispersione = 4 Forza di uno interazione pd-pd = 7 [Perché linterazione pd-pd è più forte della forza di dispersione]
Max. no. di “legami” intermolecolari tra due molecole di CCl4 = 50 Max. no. di “legami” intermolecolari tra due molecole di CHCl3 = 25 [Perché CCl4 può essere impacchettato in modo più compatto]
Forza complessiva dei “legami” intermolecolari tra due molecole di CCl4 = 50×4 = 200 Forza complessiva dei “legami intermolecolari “Tra due molecole di CHCl3 = 25×7 = 175
Spero che questo spieghi le cose chiaramente.