בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     קרקע ומים
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 9591 - 1 השוואה בין נקודות התכה שלחומרים מולקולריים תאריך: 31/5/2018
תחומי דעת:  כימיה  

שלום רב, 

מהו סדר נקודות ההתכה של בוטאן, מתאן, אתאן ופרופאן? נק' ההתכה יורד למרות שענן האלקטרונים ושטח פנים עולים.  האם יש הסבר טוב להשוואת נק' התכה שיכלולל את כל הגזים?

בתודה ארנסטו זילברשטין

תשובה מאת: פרופ' דניאל מנדלר
   

שלום רב,
מקובל לחשוב שנקודות ההיתוך והרתיחה של שורה הומולוגית כמו זו של האלקאנים הולכות ועולות עם המשקל המולקולרי. לגבי נקודות רתיחה "זה עובד" היטב. 
נ. הרתיחה של חמשת האלקאנים השרשרתיים הראשונים הם (במעלות צלסיוס):
מתאן -161
אתאן -88
פרופאן -42
בוטאן -0.5
פנטאן 36
ההסבר לכך הוא "פשוט" ומתבסס על הטענה שכוחות הון-דר-ולס שבסיסם מידת היכולת לעוות את ענן האלקטרונים וליצור מומנטי דיפול רגעיים, הולכים וגדלים עם המולקולה.
מצד שני בדיקה של נ. ההיתוך של אותם חמשת האלקאנים מגלה סטייה ניכרת (שוב במעלות צלסיוס):
מתאן -182
אתאן -182.6
פרופאן -188
בוטאן -140
פנטאן -129.8
למעשה, היוצאים מן הכלל העיקריים כאן הם מאתן ואתאן. צריך לזכור שהמעבר מנוזל למוצק כרוך ביצירת גביש, דהיינו, ביצירת מערכת מסודרת על פני סקלה הרבה יותר גדולה מאשר גודל המולקולה. יצירת מערכת מסודרת קלה יחסית כאשר אין דרגות חופש פנימיות במולקולה, או במילים אחרות כאשר למולקולה אין הרבה קונפורמציות אפשריות ואפשר להסתכל עליה כעל כדור או מקל. זה בדיוק המצב במתאן (כדור) ואתאן (מקל). מצד שני, החל בפרופאן מתחילות להיות קונפורמציות רבות ויצירת הסדר יותר קשה ולכן יש צורך להוריד את האנרגיה הפנימית, או שוב במילים אחרות נ. ההיתוך תהיה יותר נמוכה. במקרה של מתאן ואתאן אין בעיה כזו ולכן נ. ההיתוך שלהם גבוהה מזו שהיינו מצפים לה במערכת עם דרגות חופש פנימיות.
 

בברכה,

פרופ' דניאל מנדלר
המחלקה לכימיה אורגנית ואנליטית
האוניברסיטה העברית

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up