11.4
מדוע מולקולות עם מסות מולריות גדלות מראים מגמת עלייה בנקודות רתיחה? ניתן לייחס את ההבדל לכוחות הבין-מולקולריים שלהם. לכל החומרים יש כוחות פיזור, הכוח הבין-מולקולרי החלש ביותר.
עוצמתם של כוחות פיזור תלויה בקלות שבה אטומים יכולים להיות מקוטבים. לאטומים עם מסות גבוהות יותר יש אלקטרונים רבים יותר וענני אלקטרונים גדולים יותר עם אלקטרונים המתפזרים באופן חופשי יותר, מה שמוביל לכוחות פיזור מוגברים. ככל שהכוחות חזקים יותר, יותר אנרגיה נדרשת כדי לפרק את האינטראקציות בין אטומים שכנים, וכתוצאה מכך נקודות הרתיחה גבוהות יותר.
זה גם מסביר מדוע עלייה במסה המולרית בסדרת אלקנים מתורגמת לעלייה מקבילה בנקודות רתיחה ובנקודות התכה. יחד עם זאת, המסה המולרית לא קובעת לבדה את עוצמתם של כוחות הפיזור. למרות שיש להם אותה מסה, לאן-פנטן ולניאופנטן יש נקודות רתיחה שונות כתוצאה מההבדל בין הצורות שלהם.
לאן-פנטן הישר שטח פנים גדול יותר לאינטראקציה עם מולקולות שכנות, ואילו הניאופנטן הכדורי הוא בעל שטח פנים קטן יותר וכתוצאה מכך, בעל כוחות פיזור מופחתים, וכתוצאה מכך, גם בעל נקודת רתיחה נמוכה יותר. כוחות בין-מולקולריים הם חיוניים גם בעת ערבוב נוזלים. נוזלים בעלי כוחות בין-מולקולריים מסוג ועוצמה דומה הם מסיסים לחלוטין בכל פרופורציה או פשוט מסיסים.
כך, לדוגמה, גם אתנול וגם מים הם בעלי אינטראקציות של קשרי מימן. באמצעות ערבוב, מולקולות אתנול יכולות ליצור קשרי מימן עם מולקולות מים, ושני הנוזלים ניתנים לחלוטין לערבוב. לעומת זאת, נוזלים בעלי סוגים וגדלים שונים של כוחות בין-מולקולריים אינם מסיסים זה בזה ולא ניתן לערבב ביניהם.
כך, לדוגמה, מולקולות המים הקוטביות, בעלות כוחות פיזור וקשרי מימן, ומולקולות ההקסאן הלא קוטביות בעלות כוחות פיזור בלבד. בערבוב ביניהם, הקסאן יוצר את השכבה העליונה והמים את השכבה התחתונה. כוחות הפיזור החלשים יותר בהקסאן לא יכולים להתחרות בקשרי המימן החזקים במים.
לכן, הקסאן ומים לא מתערבבים/מסיסים.
כוחות בין מולקולריים הם כוחות משיכה הקיימים בין מולקולות. הם מכתיבים מספר תכונות בתפזורת, כגון נקודות התכה, נקודות רתיחה ומסיסות (תערובות) של חומרים.…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.