Varför har molekylerna olika kokpunkter?
Hej! Jag undrar varför alkaner, alkener och alkyner har olika kokpunkter. Jag har jämfört några sådana kolväten och märkt att alkynerna har högst kokpunkt, sedan kommer alkanerna och de med lägst kokpunkt är alkenerna. Varför är det så? Jag vet att ju större kontaktyta molekylerna har desto starkare van det wals-bindningar har de (alkynerna har ju minst antal atomer trots att de har högst kokpunkt. Jag vet även att om molekylen är utvecklad dvs inte förgrenad så är kontaktytan större. Ju mer likt en "klump/klot" en molekyl är desto mindre kontaktyta. Något annat jag funderade över är varför cyklohexan har högre kokpunkt än hexan som är rak och därför borde ha större kontaktyta dvs högre kokpunkt.
Tacksam för svar på alla frågor =)
Om det är lätt att flytta runt elektroner i en molekyl så ger det starkare van der Waals-krafter (du kan se det som mer sannolikt att en lättrörlig elektron hamnar på "fel" plats). Alkener och alkyner har dubbel- respektive trippelbindningar, och elektronerna som skapar dessa kallas för pi-elektroner. De är väldigt lättrörliga jämfört med elektronerna som finns i enkelbindningar ("sigma"-elektroner). Av den anledningen kan man förvänta sig att ett ämne vars molekyler har dubbel- eller trippelbindningar har högre kokpunkt än en ett ämne som inte har det, allt annat lika.
En annan sak som påverkar det hela är hur lätt det är att packa molekylerna i en viss volym. Om två molekyler kan komma nära varandra så blir attraktionen starkare (tänk Coulombs lag). Flytande etan har densiteten 0,546 kg/dm3, eten har 0,567 kg/dm3 och värdet för etyn är 0,613 kg/dm3. Om du delar respektive densitet med ämnets molmassa, får du nåt som beskriver hur många mol (d.v.s. antal molekyler) som går att få in i en viss volym. Ämnets koncentration i rent tillstånd. För etan blir det 18,2 mol/dm3, för eten 20,2 mol/dm3 och för etyn 23,5 mol/dm3. Som du ser så kan man packa betydligt fler etynmolekyler än t.ex. etanmolekyler i 1 dm3.
Det är svårare att svara på varför alkener har lägre kokpunkt, men det kan vara så att alkanernas något större yta gör att det kompenserar för alkenernas lättrörliga elektroner och högre koncentration. För alkynerna är effekten däremot så pass stor att den mindre ytan inte kan kompensera för de andra effekterna. Det är många variabler som spelar in.
Tack för svaret men jag undrar fortfarande över varför cyklohexan har högre kokpunkt än hexan som är rak och därför borde ha större kontaktyta dvs högre kokpunkt.
Cyclohexan har densiteten 0,779 kg/dm3 och hexan 0,655 kg/dm3. Vad säger det om hur nära varandra molekylerna är i respektive fall?
Cyklohexan kan komma närmare och därför är de intermolekylära bindningarna starkare. Men om jag exempelvis inte får densiteten i uppgiften kan jag på något sätt lista ut vilken av molekylerna som har högst kokpunkt genom att endast rita molekylerna?
Nja, du kan ju alltid försöka klura ut vilken av dem som har högst densitet. Cyklohexan är ”låst” i sin ringformation, medan hexan kan rotera fritt kring alla enkelbindningar. Då kommer cyklohexanmolekylerna att kunna ligga relativt stilla och tätt intill varandra, medan hexanmolekylerna kommer att ”skruva sig” (lite som metmaskar) och lägga sig längre ifrån varandra.
Mycket intressant, tack för hjälpen!!!
