Cel mai bun răspuns
O moleculă este polară atunci când există o distribuție asimetrică a densității electronilor în moleculă care are ca rezultat un dipol electric permanent. Acest lucru se întâmplă în mod normal atunci când legăturile covalente polare sunt dispuse asimetric în jurul atomului central al moleculei.
În CHCl3, forma moleculară este tetraedrică, ceea ce înseamnă că H și cei trei atomi Cl vor ocupa vârfurile unui triunghiular piramidă bazată în jurul atomului C central.
Toate aceste legături sunt polare (CH doar foarte puțin).
Deci, să ne imaginăm că cei 3 atomi de Cl ocupă cele 3 vârfuri la baza piramidei, în timp ce atomul H ocupă vârful în vârful piramidei.
Legătura CH ar vedea densitatea electronilor deplasându-se ușor spre atomul C din centrul moleculei (C are o electronegativitate mai mare decât H).
Cele trei legături C-Cl ar vedea densitatea electronilor deplasându-se de la atomul C spre atomii de Cl din jurul bazei piramidei (Cl are o electronegativitate mai mare decât C).
Rezultatul ar vedea o deplasare netă a densității electronilor către baza tetraedrului (atomi de Cl) rezultând o sarcină parțială pe acea parte a moleculei și o sarcină parțială + pe vârful tetraedrului (atomul H). Prin urmare, molecula este polară.
Răspuns
Tetraclorometanul (CCl4) constă din molecule nepolare care interacționează prin forțe de dispersie, în timp ce triclorometanul (CHCl3) constă din molecule polare care interacționează prin dipol permanent -interacțiuni dipol permanente (pd-pd).
Pentru a răspunde pur și simplu la această întrebare, CCl4 are un punct de fierbere mai mare decât CHCl3, deoarece forțele de dispersie în CCl4 sunt extinse suficient pentru a fi mai puternică decât interacțiunile pd-pd din CHCl3.
Acum, știu că manualele spun întotdeauna că regula generală este că interacțiunile pd-pd sunt mai puternice decât forțele de dispersie. Există, totuși, multe excepții de la această regulă generală și acest lucru se datorează diferiților alți factori care afectează rezistența generală a forțelor inter-moleculare.
Unii dintre factorii care afectează rezistența generală a intermoleculare forțele sunt enumerate mai jos:
- Puterea fiecare interacțiune intermoleculară (adică ce spun manualele despre o legătură de hidrogen> una pd-pd interacțiune> o singură forță de dispersie)
- Extensivitatea interacțiunilor intermoleculare (imaginați-vă interacțiunile intermoleculare ca „legături” între molecule, câte dintre aceste „legături” se pot forma între două molecule. Voi detalia mai jos)
- Modificări termodinamice, cum ar fi entropia (explicată în detaliu în unele dintre celelalte răspunsuri)
- Etc
Comparând CCl4 și CHCl3, CCl4 are o formă mai frumoasă / mai simetrică. Prin urmare, ne putem aștepta ca ambalarea acestuia să fie mai compactă. Acest lucru ar însemna că într-un eșantion de CCl4, ar exista, probabil, o suprafață mai mare de contact între două molecule de CCl4. O suprafață mai mare de contact ar permite formarea de interacțiuni intermoleculare mai extinse.
Deci, în CCl4, chiar dacă puterea fiecărei interacțiuni intermoleculare este mai slabă în comparație cu CHCl3, extensivitatea interacțiunii intermoleculare în CCl4 o depășește cu mult pe cea din CHCl3, astfel încât puterea generală a interacțiunilor intermoleculare din CCl4 este mai puternică decât cea din CHCl3.
Pentru a pune această explicație în perspectivă, un calcul folosind valori arbitrare este prezentat mai jos:
Forța una forță de dispersie = 4 Forța una interacțiune pd-pd = 7 [Deoarece interacțiunea pd-pd este mai puternică decât forța de dispersie]
Max. Nu. de „legături” intermoleculare între două molecule de CCl4 = 50 Max. Nu. de „legături” intermoleculare între două molecule de CHCl3 = 25 [Deoarece CCl4 poate fi ambalat mai compact]
Puterea generală a „legăturilor” intermoleculare între două molecule de CCl4 = 50×4 = 200 Puterea generală a legăturilor „intermoleculare ”Între două molecule de CHCl3 = 25×7 = 175
Sper că acest lucru explică clar lucrurile.