Почему температура кипения этилового спирта значительно выше чем диметилового эфира

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Разница в температурах кипения этилового спирта ( C2H5OHcap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H) и диметилового эфира ( CH3OCH3cap C cap H sub 3 cap O cap C cap H sub 3) обусловлена различием в типах межмолекулярных взаимодействий, несмотря на то, что эти вещества являются изомерами и имеют одинаковую молекулярную массу ( M=46cap M equals 46 г/моль). 1. Образование водородных связей Главным фактором является наличие в молекуле этилового спирта гидроксильной группы ( OHnegative cap O cap H).

  • Этиловый спирт: Атом водорода связан с сильно электроотрицательным атомом кислорода. Это создает значительную полярность связи OHcap O minus cap H. В результате между молекулами спирта возникают межмолекулярные водородные связи. Эти связи гораздо прочнее обычных ван-дер-ваальсовых сил. Чтобы перевести жидкость в газообразное состояние, необходимо затратить значительную энергию на разрыв этих связей. Диметиловый эфир: В его молекуле нет атомов водорода, непосредственно связанных с кислородом (все водороды связаны с углеродом). Водородные связи между молекулами эфира не образуются.

2. Типы межмолекулярных сил Для наглядности можно сравнить силы, удерживающие молекулы вместе:

Вещество Основной тип взаимодействияТемпература кипения
Этиловый спиртВодородные связи + Дисперсионные силы+78.3°C
Диметиловый эфирДиполь-дипольные взаимодействия + Дисперсионные силы-24.8°C

3. Энергетический аспект Поскольку водородная связь является специфическим и сильным типом взаимодействия, молекулы спирта ассоциированы в агрегаты (кластеры). Диметиловый эфир удерживается лишь слабыми силами ориентационного и дисперсионного взаимодействия. Следовательно, при комнатной температуре тепловой энергии движения молекул достаточно, чтобы преодолеть притяжение в диметиловом эфире (он является газом), но недостаточно для разрыва связей в этиловом спирте (он остается жидкостью). Я могу составить для вас сравнительную таблицу физико-химических свойств других изомеров или подробнее разобрать механизмы образования водородной связи. Хотите, чтобы я подготовил такое сравнение?

Форма ответа

Ваш аватар