정답
CH4, SiH4, GeH4, SnH4는 매우 유사합니다. 그들은 모두 같은 그룹에 속하며 분자 기하학은 사면체입니다. 그들은 공유 결합을 가지고 있습니다. 주요 차이점 : 양성자와 전자의 수
이것은 비극성 분자이므로 이온 결합이 없습니다. . F, N 또는 O에 결합 된 H가 없으므로 수소 결합이 없습니다. 그렇다면 이것이 우리를 어디로 떠나게 될까요?
쌍극자 유도 쌍극자 힘 (일명 런던 분산력)은 이러한 원자의 비등점을 결정합니다. 얼마나 쉽게 분산되는지를 결정하는 것은 원자 사이의 인력입니다.
원자의 전자는 서로의 반발로 인해 끊임없이 움직입니다. 그러나 한 전자가 움직이고 다른 전자가 움직이지 않으면 일시적으로 충전됩니다.
게으른 대답은 가장 큰 분자는 끓는점이 가장 높습니다. 양성자와 전자가 많을수록 효과가 더 강해집니다.
따라서 원자 크기가 가장 작은 메탄 (CH4)은 끓는점이 가장 낮습니다.
당신의 에세이 답변에는 런던이 포함되어야합니다. 분산 (일명 Van Der Waals 힘)을 주요 요인으로 사용합니다.
답변
정답은 CH4의 끓는점이 가장 낮다는 것이 아닙니다. 문제는 SnH4가 -52C에서 끓는다는 것입니다. GeH4는 -88C 끓습니다. SiH4는 -112에서 끓습니다 ==> 이들은 서로 대략 30C 차이에서 끓습니다. 그러나 이상한 CH4는 -162에서 끓으며 이는 예상 끓는점 -142C보다 50C 낮습니다. 분자량 대 비등점을 플롯하면 쉽게 볼 수 있습니다. 전기 음성도? 다른 사람들이 말했듯이 런던 분산력, 그러나 그 이유는 무엇입니까?
H의 전기 전도도는 2.1이고 C는 2.5이며 +0.4의 차이입니다. Si / Ge / Sn의 전기 음성도는 각각 1.8이지만 -0.3의 차이는 거의 동일합니다. H는 CH4 / SiH4 / GeH4 / SnH4에서 모두 같은 크기이지만 C 대 Si / Ge / Sn의 크기는 다릅니다. 마지막으로 SiH4 / GeH4 / SnH4에서 Si / Ge / Sn의 접근 가능한 전자의 양은 H가 중심 원자의 더 많은 부분을 덮고있는 매우 조밀 한 CH4 분자보다 훨씬 더 많이 사용할 수 있습니다.
이것은 다음과 관련이 있습니다. 반 데르 발스 원자의 반경은 C = 110, Si = 170, Ge = 211, Sn = 225입니다. Sn은 약간 떨어져 있습니다.
그러므로 대답은 CH4가 콤팩트하다는 것입니다. 분자 대부분은 H와 중심 원자 사이에 더 쉽게 유도 된 분 극성을 위해 더 큰 크기와 더 많은 전자를 가진 더 큰 중심 원자 (Si / Ge / Sn)에 비해 중심 C와의 상호 작용이 적고 그 주위에 있습니다.
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