Wieso sind Halogenalkane gasförmig?
Ich bin gerade dabei ein Chemiereferat vorzubereiten...
Auf vielen Seiten steht, dass Halogenalkane bei Zimmertemperatur gasförmig sind, aber wieso? (Falls es nicht stimmt, gerne trotzdem eine Erklärung)
Wir sind gerade auf Teilchenebene und arbeiten viel mit den zwischenmolekularen Wechselwirkungen. Also wovon hängt der Aggregatzustand bei den Halogenalkanen ab? Wie kann man erklären, dass diese gasförmig sind?
Danke im Voraus :)
Mihaela20
3 Antworten
Die Frage ist nicht, warum sie gasförmig sind, auch nicht ob, sondern welche.
Hologenalkane sind (bis auf die Fluoride) nicht sonderlich polar, ähneln darin den Alkanen. Es wirken zwischen den Molekülen hauptsächlich Van-der Waals-Kräfte. Und die sind um so stärker, je größer ein Moleküloberfläche ist. Schwere Teilchen verdunsten auch schlechter als leichte.
Bei den Fluoriden bildet die Kompaktheit und Leichtigkeit der Fluoratome einen Ausgleich für die Polarität. So siedet Difluormethan schon bei -52 °C, Dichlormethan erst bei 40 °C.
Wenn du mal Siedepunkte folgender gleich geformter Moleküle vergleichst
- Tetrafluormethan: -128 °C
- "Tetramethylmethan": 10 °C (heißt richtig Neopentan oder Dimethylpropan)
- Tetrachlormethan: 77 °C
bekommst du vielleicht ein Gefühl dafür, wie sich die Moleküloberfläche auf den Siedepunkt auswirkt.
Wenn man sich näher damit beschäftigt, muss man noch das hinterfragen, was ich "Oberfläche" genannt habe. Es geht eher um Polarisierbarkeit, also wie leicht sich die Elektronen durch äußere Einflüsse verschieben lassen. Vereinfacht könnte man auch "Wabbeligkeit" dazu sagen.
Gibt's ein anderes Dimethylpropan, dass kein Butan oder Pentan ist?
Nein, gibt es nicht. Die Lokanten dürfen dennoch nicht weggelassen werden.
Die Regeln ändern sich gefühlt alle 10 bis 15 Jahre. Ich bin an dem Punkt, wo ich sowas gern den jungen Leuten überlasse. Von so vielen Stoffen kenne ich schon 3 bis 4 Namen, das reicht.
Bist ja ein paar Jahre älter als ich, es sei Dir zugestanden. ;-)
Wieso sind Halogenalkane gasförmig
Offensichtlich ist es warm genug.
Falls Standardbedingungen gemeint sind: kommt drauf an, welche, und welche Halogenalkane konkret gemeint sind.
Nicht alle Halogenalkane sind gasförmig und auf die Frage warum manche Halogenalkane gasförmig sind gibt es keine universelle Antwort. Bei vielen gasförmigen Halogenalkanen ist es so, dass gasförmige Halogenalkane, aufgrund ihrer immer noch zu geringen Masse nur eine geringe attraktive Wechselwirkungen unter den Molekülen aufweisen. Ein Beispiel wären hier Halogenmethane. Methan selbst ist gasförmig, da nicht polarisiert und daraus folgenden geringen attraktiven Wechselwirkungen. Fluor und Chlor sind bereits schwerer als Wasserstoff, weshalb Fluormethan höhersiedend ist als Methan und Chlormethan höhersiedend als Fluormethan. Praktisch relevant wird dann Brommethan, welches erst bei 4-5°C siedet. Beim Iodmethan ist das Iod so voluminös und polarisierbar, das Iodmethan bei Raumtemperatur flüssig ist.
Zusammenfassend: Ein größeres Atom am Kohlenstoff, das viele Elektronen auf seine Größe verteilen kann, erhöht die Polarisierung und damit die attraktiven Wechselwirkungen der Moleküle untereinander. Je höher die attraktiven Wechselwirkungen der Moleküle untereinander, desto höher liegt der Siedepunkt.
2,2-Dimethylpropan. ;-)