Zwischenmolekulare Kräfte ordnen?
Hei!
Wie kann man Stoffe nach zunehmender Siedetemperatur ordnen? Wenn ich zum Beispiel CCl4, CH4, CBr4 und CF4· habe. Die ersten drei sind doch Van-der-Waals Kräfte und letzteres eine H-Brücke oder? Dann komme ich nicht mehr weiter...
Dankeschön
3 Antworten
Damit es H-Brücken geben kann, brauchts erstmal H-Atome. Die sind nur beim 2. überhaupt vorhanden. Des Weiteren werden H-Brücken durch partiell positiv geladene H-Atome gebildet, die sich partiell negativ geladenen Atomen anderer Moleküle annähern. Damit etwas partiell positiv und negativ sein kann, brauchts polare Bindungen... die hast du bei CH4 nicht. Also kann auch CH4 keine H-Brücken haben.
Dipol-Dipol-Kräfte kanns auch nicht geben... die Halogenmethane haben zwar allesamt polare Bindungen, da die Halogenatome aber wie Tetraether um das jeweilige C-Atom angeordnet sind, kann man sich das fast wie ne Kugel mit negativer Külle und positivem Kern vorstellen... die negativen Hüllen anderer Moleküle werden nicht an das partiell positive C-Atom rankommen, um sich daran festzuhalten.
Bleiben Van-der-Waals-Kräfte, die von der Größe, Masse und Form der Moleküle abhängen. Bei diesen vier Molekülen wird es ausschließlich nach der Molekülmasse gehen. Und siehe da, bei den Siedepunkten: CH4: -162°C, CF4: -128°C, 77°C und CBr4: 190°C. Die Molmassen sind 16, 88, 154 und 332 g/mol.
Hallo SingerLisa
Einen ersten Hinweis auf die Reihenfolge ergeben schon die Massen der vier Verbindungen: CH4 > CF4 > CL4 > CBr4
Wasserstoffbrücken können nicht gebildet werden, weil entweder kein Wasserstoff vorhanden ist, oder in Fall des Methans die Voraussetzungen für eine Wasserstoffbrücke nicht gegeben ist (freies Elektronenpaar fehlt)
Somit bleiben noch die Van-der-Waals-Kräfte. Je größer ein Atom ist, desto leichter lässt es sich polarisieren. Dies ist bei Chlor und besonders beim Brom zu erkennen. Das relativ kleine F mit hoher Ladungsdichte lässt sich dagegen schwer polarisieren. Gleiches gilt für Methan. Beide haben daher vergleichsweise niedrige Siedepunkte, während CCl4 schon eine Flüssigkeit und CBr4 bereits fest ist.
Die Reihenfolge der Siedepunkte daher: CH4 > CF4 > CCl4 > CBr4
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