Je größer die Molekülmasse desto höher der Siedepunkt? Warum?

Woran liegt das??

Answer 1

[DedeM]

Moin,

die Siedetemperatur hängt im Wesentlichen von drei Dingen ab:
• der Masse der Teilchen,
• der zwischenmolekularen Bindungskräfte und
• dem Luftdruck

Das ist eigentlich auch ziemlich einsehbar. Was bedeutet denn Sieden? Eben, das ist der Wechsel vom flüssigen Aggregatzustand in den gasförmigen. Damit das passieren kann, müssen einzelne Teilchen eines Stoffes durch Energiezufuhr so stark beschleunigt werden, dass sie die "Gemeinschaft" der Teilchen in der Flüssigkeit verlassen können, also die Oberfläche der Flüssigkeit durchbrechen und in den Gasraum über der Oberfläche stoßen zu können.

Es ist logischerweise viel schwerer ein Teilchen zu beschleunigen, dass selbst eine große Masse hat. Man schiebt halt einen LKW viel schwerer von der Stelle als ein Auto und das schwerer als ein Fahhrad.
Du brauchst also mehr Energie, um ein schweres Teilchen so zu beschleunigen, dass es in den Gasraum gelangen kann.

Genau so logisch ist doch aber auch, dass es schwer ist ein Teilchen so stark zu beschleunigen, dass es in den Gasraum gelangen kann, wenn das Teilchen von den anderen Teilchen der Flüssigkeit stark festgehalten wird. Genau das ist damit gemeint, wenn man von zwischenmolekularen Bindungskräften spricht. Das sind Bindungskräfte, die zwischen Molekülen wirken. Da gibt es zum Beispiel van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Wasserstoffbrückenbindungen. Je stärker diese "Festhalte-Kräfte" sind, desto schwerer ist es, die Teilchen zu beschleunigen. Logisch, oder?

Und dann ist da noch der Luftdruck. Damit ein Teilchen von der flüssigen in den gasförmigen Zustand übergehen kann, muss es nicht nur beschleunigt werden, sondern es muss auch schnell genug sein, um den Gegendruck des Gasraumes über der Flüssigkeitsoberfläche zu überwinden. Es ist - denke ich - auch hier einsehbar, dass ein hoher Luftdruck die Aufnahme eines weiteren Gasteilchens stärker erschwert als wenn der Luftdruck niedrig ist. Darum siedet zum Beispiel reines Wasser auf Höhe des Meeresspiegels bei sagen wir 100°C, während das gleiche Wasser schon bei 97°C siedet, wenn es auf einem hohen Berg (wo der Luftdruck geringer ist) zum Kochen gebracht wird.

Auf deine Frage bezogen, ist der erste beschriebene Aspekt wichtig...

LG von der Waterkant