Siedetemperaturen?
Unser Arbeitsauftrag lautet: Recherchieren Sie den Grund für die unterschiedlichen Siedetemperaturen von Ethan, Ethen und Ethin.
Hat hier jemand eine gute Erklärung dafür? Ich finde dazu leider wirklich nicht viel… Danke!
1 Antwort
chatGPT sagt dazu:
Die unterschiedlichen Siedetemperaturen von Ethan (C₂H₆), Ethen (C₂H₄) und Ethin (C₂H₂) lassen sich durch die intermolekularen Wechselwirkungen und die Struktur der Moleküle erklären.
1. Die Siedetemperaturen:- Ethan (C₂H₆): ca. -88,6 °C
- Ethen (C₂H₄): ca. -103,7 °C
- Ethin (C₂H₂): ca. -84,0 °C
Die Siedetemperatur eines Stoffes hängt stark von den intermolekularen Kräften ab, die zwischen den Molekülen wirken. In diesem Fall spielen die Van-der-Waals-Kräfte eine wichtige Rolle:
- Ethan (C₂H₆): Als gesättigte Verbindung (Alkan) kann Ethan nur Van-der-Waals-Kräfte (London-Kräfte) ausbilden. Diese sind relativ schwach, aber da Ethan mehr Elektronen als Ethen hat, sind die temporären Dipole etwas stärker.
- Ethen (C₂H₄): Das Vorhandensein einer Doppelbindung führt zu einer flacheren Molekülgeometrie, wodurch die Van-der-Waals-Kräfte schwächer werden als bei Ethan. Dies erklärt die niedrigere Siedetemperatur im Vergleich zu Ethan.
- Ethin (C₂H₂): Durch die Dreifachbindung ist das Molekül linear, was die Polarisierbarkeit erhöht. Zudem gibt es zwischen Ethin-Molekülen schwache Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, weil das Molekül leicht polarisierbar ist. Diese zusätzlichen Wechselwirkungen führen dazu, dass Ethin eine etwas höhere Siedetemperatur als Ethen hat.
- Ethan hat die höchste Polarisierbarkeit unter den drei Verbindungen, da es mehr Elektronen besitzt und die Elektronenwolken leichter verformt werden können, was stärkere Van-der-Waals-Kräfte zur Folge hat.
- Ethen hat eine Doppelbindung, die weniger Elektronen für Polarisierbarkeit zur Verfügung stellt.
- Ethin hat eine Dreifachbindung mit hoher Elektronendichte und einer linearen Struktur, die die Polarisierbarkeit beeinflusst.
Die Reihenfolge der Siedetemperaturen ist also:
Ethen (-103,7 °C)<Ethan (-88,6 °C)<Ethin (-84,0 °C)\text{Ethen (-103,7 °C)} < \text{Ethan (-88,6 °C)} < \text{Ethin (-84,0 °C)}
Ethen (-103,7 °C)<Ethan (-88,6 °C)<Ethin (-84,0 °C)Das liegt an der Kombination aus Van-der-Waals-Kräften, Molekülgeometrie und Polarisierbarkeit. Ethin siedet trotz seiner kleineren Molekülgröße etwas höher als Ethan, weil es zusätzlich schwache Dipol-Dipol-Wechselwirkungen aufweist.
