Bod varu a molekulární síly: Proč, jak a podrobná fakta

V tomto článku máme za cíl diskutovat o bodu varu a molekulárních silách a o tom, jak se navzájem ovlivňují.

Jak se molekulární přitažlivé síly zvyšují, tlak par má tendenci klesat, což ovlivňuje zvýšení bodu varu této kapaliny; to je způsobeno skutečností, že poskytnuté teplo se používá k překonání intermolekulárních sil a k rozbití příslušných přítomných vazeb za účelem vytvoření odlišných molekul této kapaliny.

Pojďme nyní vědět, co bod varu a molekulární síly obecně znamenají.

 Bod varu a molekulární síly

 Jak bod varu, tak molekulární síly jsou fyzikální vlastnosti.

Bod varu není nic jiného než teplota, které musí kapalina dosáhnout nebo dosáhnout, aby vytvořila páry, aby mohla přejít do plynného skupenství. Molekulární síly jsou typem sil nebo interakcí, které působí v molekule; dva druhy molekulárních sil jsou intermolekulární síly a intramolekulární síly.

Některé fyzikální vlastnosti sloučenin, které jsou užitečné při jejich identifikaci, jsou výsledkem těchto molekulárních sil. Tyto molekulární síly tvoří jak přitažlivé síly, tak odpudivé síly.

Jak zjistíme body varu molekulárními silami?

Dva hlavní faktory, které ovlivňují bod varu, jsou molekulární síly a molekulová hmotnost.

Je možné určit body varu látek pozorováním, které vazby jsou přítomny, protože různé vazby vyžadují různé množství energie (tepla) potřebné k jejich rozbití, aby se dosáhlo plynné fáze látky.

 Molekuly tvořící kapalinu tedy mají vodíková vazba, jako je voda, potřebuje více tepla k disociaci a vytvoření samostatných molekul.

 Rostou mezimolekulární síly s bodem varu?

Jak bod varu, tak molekulární síly jsou propojeny následujícím způsobem.

Jak se intermolekulární přitažlivé síly zvyšují, tlak par má tendenci klesat, což ovlivňuje zvýšení bodu varu této kapaliny; To je způsobeno skutečností, že poskytnuté teplo se používá k překonání intermolekulárních sil a k rozbití příslušných přítomných vazeb za účelem vytvoření odlišných molekul této kapaliny.

Nyní proberme molekulární strukturu a bod varu.

 Jak molekulární struktura ovlivňuje bod varu?

Vzhledem k uspořádání molekul existují tři skupenství hmoty, tj. pevná látka, kapalina a plyn.

V pevných látkách můžeme vidět těsně sbalené uspořádání molekul, zatímco v kapalinách a plynech se molekuly pohybují volně a mají slabé (kapalina) nebo žádné (plyn) mezimolekulární síly. Můžeme tedy dojít k závěru, že s tendencí molekul volně se od sebe vzdalovat, je pravděpodobné, že se přemění z kapaliny na plyn.

 tj. podstoupit var. Tím pádem, molekulární struktura ovlivňuje bod varu.

Další část se zaměřuje na to, proč se molekuly liší svými body varu.

 Proč mají molekuly různé body varu?

Zjistilo se, že různé molekuly mají různé hodnoty bodů varu.

Bod varu je ovlivněn jeho molekulovou hmotností a Van der Waalsovými silami nebo molekulárními silami. Víme, že tyto faktory se liší molekula od molekuly, a proto je bod varu pro různé molekuly také odlišný.

V následující části probereme vliv mezimolekulárních sil na bod varu.

Jak intermolekulární síly ovlivňují bod varu a kapalný?

 Bod varu kapaliny je také ovlivněn silou mezimolekulárních sil v ní přítomných.

Všichni víme, že tlak par je rozhodujícím faktorem pro bod varu a tento tlak par závisí na síle mezimolekulárních sil. Kapalina, která má slabé mezimolekulární síly, se snadno odpařuje, protože má tendenci mít vysoký tlak par a nízký bod varu..

 Naproti tomu kapalina spojená se silnými intermolekulárními silami se snadno neodpaří, protože by měla vysoký bod varu.

Proč mají molekulární kovalentní sloučeniny tak nízké teploty varu?

Kovalentní sloučeniny mají nízké teploty varu kvůli typu vazby, která se v nich tvoří.

Vazba, která vzniká díky rovnoměrnému sdílení elektronů mezi atomy, je sama o sobě a kovalentní vazba. Můžeme vidět, že tvorba kovalentní vazby nezahrnuje žádné ionty, což činí přitažlivé síly velmi slabými. tj. takzvané kovalentní sloučeniny jsou drženy poměrně slabou intermolekulární silou.

K přerušení této síly a oddělení molekul od sebe tedy stačí také menší množství tepla.

 Která z molekul má nejvyšší bod varu?

Experimentálním pozorováním se dospělo k závěru, že alkeny mají vyšší body varu z níže uvedeného důvodu,

Alkeny mají větší počet uhlíků ve srovnání s jinými sloučeninami. Z tohoto důvodu je síla mezimolekulární síly velká, což má za následek zvětšení velikosti molekuly a také přispívá k odchylce Van Der Waalsových sil. Tyto skutečnosti jsou zodpovědné za vyšší bod varu vyšších alkenů.

bod varu a molekulární síly
Obrázek kreditů: Pixabay obrázky zdarma

 

Často kladené otázky | FAQ

Jaké všechny faktory ovlivňují teplotu varu kapaliny kromě mezimolekulárních sil?

 Bod varu je údajně ovlivněn několika parametry, zejména,

Tlak: Bod varu kapaliny se může lišit v důsledku kolísání tlaku. Pokud se zjistí, že atmosférický tlak je nižší než jedna atmosféra, pak se bod varu této kapaliny může snížit pod normální bod varu. Podobně se bod varu může zvýšit nad normální bod varu, když okolní tlak obklopující kapalinu překročí jednu atmosféru.

Typ molekuly: Kapalina může být považována za složenou z určitého typu molekul. Tato kritéria také ovlivňují bod varu, protože se liší rozsahem mezimolekulárních sil.

Proč se zjistilo, že alkeny mají vyšší teploty varu?

Experimentálním pozorováním se dospělo k závěru, že alkeny mají vyšší body varu z níže uvedeného důvodu,

Alkens mají větší počet uhlíků ve srovnání s jinými sloučeninami. Z tohoto důvodu je síla mezimolekulární síly velká, což má za následek zvětšení velikosti molekuly a také přispívá k odchylce Van Der Waalsových sil. Tyto skutečnosti jsou zodpovědné za vyšší bod varu vyšších alkenů.

Jaká je potřeba bodu varu?

Existuje mnoho aplikací bodu varu, zejména v našem každodenním životě. Některé z nich jsou uvedeny níže,

  • Při vaření jídla
  • Sterilizace lékařského vybavení, jako jsou injekční stříkačky a náplasti
  • Regulovat působení a reakce chemických sloučenin, které se používají v každodenním životě.

 

lékařské vybavení
Obrázek kreditů: Pixabay obrázky zdarma

Jak bod varu ovlivňuje náš každodenní život?

Bod varu je definován jako přeměna kapaliny na plynnou formu.

Bod varu má mít obrovský dopad na svět kolem nás, protože ovlivňuje způsob vaření jídla a také druh látek, které je třeba při výrobě většiny věcí použít.

 

bod varu a molekulární síly
Obrázek kreditů: Pixabay obrázky zdarma

Jak vyšší nebo nižší bod varu rozhoduje o vypařování?

Bod varu je teplota, které musí být dosaženo, aby se kapalina přeměnila na plyn.

Čím nižší je bod varu, tím je pravděpodobnější, že se látka odpaří, tj. může se odpařit, i když je zajištěna malým množství teplaa čím vyšší je bod varu, je nepravděpodobné, že by se vytvořily páry, protože to vyžaduje více tepla pro tvorbu bublin.

vařící 2
Obrázek kreditů: Pixabay obrázky zdarma

 

Co se stane, když je bod varu vody nižší než skutečná hodnota?

Vyšší a nižší body varu mohou způsobit určité potíže v našich každodenních činnostech; jeden z nich je uveden níže,

Pokud je bod varu mnohem nižší, než je skutečná hodnota, pak bude obtížnější vařit a sprchovat, protože je velmi horké i při menším množství tepla. Ruce nebude možné ponořit do vody a při vaření by nám bylo opravdu teplo.

 

Vyjmenujte některé faktory, které ovlivňují bod varu

Bylo zjištěno, že mnoho kritérií ovlivňuje bod varu kapaliny. Jako,

  • Vlhkost
  • Atmosférický tlak
  • nadmořská výška
  • Molekulární váha
  • Van Der Waalsova síla

Jak je bod varu ovlivněn teplotou?

V případě bodu varu je tlak par stejný jako atmosférický tlak obklopující kapalinu.

Můžeme pozorovat, že jak neustále zvyšujeme teplotu dodáváním tepla, dochází ke zvýšení tlaku par kapaliny. Zatímco když se snažíme zvýšit vnější tlak, nakonec také zvýšíme bod varu. Obecně platí, že 760 torrů (na hladině moře) je tlak, při kterém se kapaliny začnou vařit.

 

Jaké zařízení je potřeba k měření bodu varu?

V zásadě je požadavek především na dvě zařízení, aby došlo k přesnému měření bodu varu.

Zařízení, která tvoří bod varu, jsou nezbytná ke znalosti přesné hodnoty bodu varu kapaliny. Toto zařízení se skládá z monometru, který pomáhá při efektivním stanovení tlaku par, spolu s teploměrem, který ukazuje hodnotu teploty kapaliny.

 To znamená, že jedno ze zařízení se používá k měření teploty a druhé k výpočtu tlaku par.

Co se dělá s vodou, aby vařila při teplotě pod 100 stupňů Celsia?

Již víme, že se může měnit bod varu v důsledku změn tlaku prostředí.

Abychom snížili hodnotu teploty, při které se voda vaří, musíme snížit vnější tlak obklopující kapalinu nebo snížit vlhkost přítomnou ve vzduchu. Stejný postup je zakomponován v principu tlakového hrnce.

V podstatě zvyšuje tlak, díky kterému se voda vaří při nižší teplotě, aby se ušetřila energie.

Vyjmenujte některé vlastnosti mezimolekulárních sil.

Mezimolekulární síly se také nazývají Van Der Waalsovy síly a několik vlastností týkajících se mezimolekulárních sil je,

  • O všech typech atomů nebo molekul se říká, že mají mezimolekulární síly, pokud jsou blízko sebe.
  • Síla těchto sil ovlivňuje fyzikální vlastnosti materiálu (například: body tání a varu)

 

Rozlišujte mezi mezimolekulárními a intramolekulárními silami.

 Mezimolekulární a intramolekulární síly se liší podle entit, mezi kterými existují.

               Mezimolekulární             Intramolekulární
Předpokládá se, že přitažlivé síly existují mezi molekulami látky.Přitažlivé síly, které existují mezi atomy přítomnými uvnitř molekuly.
Síla těchto sil ovlivňuje fyzikální vlastnosti materiálu (například: body tání a varu)  Tyto síly nemají nic společného s fyzikálními vlastnostmi látky.
Poměrně slabší sílyPoměrně silnější síly
Valenční elektrony se těchto sil netýkají.Spojují se s valenčními elektrony.

Jaké jsou příklady intramolekulárních sil?

Především chemické vazby jsou způsobeny intramolekulárními silami. Níže jsou uvedeny některé příklady intramolekulárních sil. Tj,

  • Kovalentní vazba
  • Iontová vazba
  • Koordinační kovalentní vazba

Proč je mezimolekulární síla slabší ve srovnání s intramolekulárními silami?

Již víme, že intramolekulární síly jsou silnější ve srovnání s intermolekulárními silami; lze to interpretovat na příkladu,

V případě molekuly HCL existuje přítomnost kovalentní vazby mezi atomy H a Cl. Díky této kovalentní vazbě získávají oktetovou konfiguraci, a proto se stávají stabilní, díky čemuž se nerozdělí. na rozdíl od toho vazba přítomná mezi stejnými dvěma atomy patřícími dvěma různým molekulám je způsobena slabou elektrostatickou přitažlivostí.

Uveďte druhy mezimolekulárních sil?

Existence mezimolekulárních sil je vidět pouze tehdy, když jsou molekuly v těsné blízkosti.

Existuje mnoho druhů intermolekulárních sil. A to,

  • Dipólem indukované dipólové síly
  • Iontovo-dipólové síly
  • Dipól-dipólové síly
  • Londýnské síly

Jaký je důvod zvýšení bodu varu a molekulárních sil?

Zdá se, že jak bod varu, tak molekulární síly se navzájem ovlivňují.

Molekulární síly lze měřit body varu. Když zesílíme polarizaci vazeb, zvýší to molekulární síly. Zvýšením molekulové hmotnosti látky je možné zvýšit bod varu.

 Povrchová plocha také ovlivňuje bod varu a zvyšuje se v důsledku nárůstu povrchové plochy, protože jsou ve vzájemném vztahu přímou úměrností.

Proč dochází ke zvýšení bodu varu vzácných plynů ve skupině v periodické tabulce?

Jelikož jsou nejvzdálenější obaly vzácných plynů naplněny, postrádají tendenci vytvářet kovalentní vazby, což je činí monoatomickými.

Jak jdeme po skupině dolů, velikost elektronického mraku se zvětšuje s rostoucí velikostí atomů. Proto se atomy ve skupině spojují se silnými molekulárními silami a zvyšují jejich body varu.

Proč se zjistilo, že Ethan má nižší bod varu než hexan?

I když jsou oba Ethanhexany nepolární sloučeniny, liší se bodem varu. Protože

Hexan je schopen vyvinout silnější molekulární přitažlivou sílu, a tedy vyšší bod varu než Ethan. To vše je způsobeno existencí většího počtu atomů v případě etanu. Víme, že při pokojové teplotě je hexan kapalina a etan je plyn; je to také kvůli silným molekulárním silám.

Proč závisí bod varu a molekulární síly na velikosti?

Bylo zjištěno, že jak bod varu, tak molekulární síly závisí na velikosti molekuly; to je proto, že,

Velikost molekuly nebo atomu ovlivňuje sílu londýnských sil nebo molekulárních sil, tj. čím větší molekuly jsou větší, tím je intermolekulární síla, a tím se dále ovlivňuje i bod varu.

Také čtení: