Alkohol avdunstning
Hej!
Jag ska skriva en analys om hur olika alkoholer avdunstar. Vi har fått ett diagram som visar på att alkoholer som är mindre (alltså mindre molekyler) avdunstar snabbare än de som är större. Beror detta på att det krävs mer energi för de större molekylerna att avdunstna?
Jo, bindningarna mellan molekylerna blir starkare när molekylerna blir större.
Exakt vilka bindningar är i alkoholmolekylerna?
Mellan små alkoholer finns vätebindning, men när de växer sig större blir van der Waals-bindning mer betydelsefull.
Nu tänker du säkert ”men vätebindning är ju starkare än van der Waals-bindning”, så jag passar på att förklara det på en gång!
Det är inte riktigt rättvist att jämföra vätebindning mellan små molekyler med van der Waals-bindning mellan stora molekyler. Man måste jämföra molekyler av liknande storlek. T.ex. kan man jämföra metanol (vätebindning) med metan (van der Waals-bindning) och då avdunstar metan avsevärt mycket lättare än metanol. Metan är ju till och med en gas vid rumstemperatur medan metanol är en vätska. När man säger att den ena bindningstypen är starkare än den andra gäller det alltid för molekyler med jämförbar storlek.
Jaha!
Så det finns både vätebindningar och van der Waals-bindningar i alkoholerna? Är det just på grund av vdW-bindningarna som gör att större alkoholer avdunstar långsammare eller är det en kombination av både vDW- och vätebindningar?
Det finns alltid vdW-bindning mellan alla sorters partiklar, men i små molekyler som har vätebindning är vdW försumbart eftersom det är mycket svagare. Men till skillnad från vätebindningen så ökar vdW-bindningens styrka med molekylens storlek, så om du har en stor molekyl med en liten OH-grupp, t.ex. en alkohol med lång kolkedja, kommer vdW-bindningen ha mycket större betydelse än OH-gruppen.
Okej, tack så mycket för svaren!
Jag har även försökt förstå varför formen på molekylen även spelar roll. Exempelvis propanol och 2-propanol har ju lika många av varje atom, men OH-gruppen är placerad på olika ställen i molekylen. Hur och varför påverkar detta avdunstningshastigheten hos molekylen?
När syret sitter i mitten av molekylen får det lättare att polarisera resten av molekylen, dvs dra åt sig elektroner. Om syret sitter i änden på en lång kedja känner inte elektronerna hos atomerna längst ut i kedjan av syrets elektronegativitet lika starkt.
Nu kan man tro att det gör att 2-propanol blir en starkare dipol och då borde ha en högre kokpunkt och svårare att avdunsta, men man observerar faktiskt motsatsen. Då kan det vara så att syret i det här fallet har en ”ineffektiv” placering, dvs man får inte lika skarpa poler om syret sitter mitt i molekylen.
Okej, så hur skulle man kunna förklara varför om OH-gruppen är placerad i mitten istället avdunstar snabbare än ifall OH-gruppen skulle placerats i änden av molekylen? Var det p.g.a. att om den är placerad i mitten så får den det lättare att polarisera resten av molekylen?
Och en sista fråga, när molekylerna är större, betyder det per automatik att de intermolekylära bindningarna blir starkare och därav svårare att avdunsta?
Ja, om det inte finns någon annan faktor som påverkar avdunstningen.
