Quale molecola avrebbe la più grande forza di molecole di dispersione tra altre identiche? (A) CH4 (B) C3H8 (C) C2H6 (D) C2H4 (E) C4H10
La risposta è E) #C_4H_10#.
Nel giudicare la forza di forze intermolecolari in Composti che mostra solo debole interazioni di van der Waals, o Forze di dispersione di Londra (LDF), devi seguire due cose
- Massa molare - la dimensione della molecola in questione - nel tuo caso, più lunga è la catena del carbonio e maggiore è la massa molare, più forte è il LDFs sarà;
- Superficie - la forma della molecola - maggiore è la superficie, più forte è LDFs;
Quindi, analizziamo i composti con cui hai a che fare. Una misura della forza degli LDF sarà il punto di ebollizione dei composti. Il più forte le forze di dispersione, il superiore il punto di boling sarà.
Se prendi in considerazione le due regole che ho citato, finirai, in ordine di aumento del punto di ebollizione, cioè forza crescente di LDF, con
#CH_4 < C_2H_4 < C_2H_6 < C_3H_8 < C_4H_10#
Una cosa interessante si svolge con butano, o #C_4H_10#. Il butano ha due isomeri costituzionali chiamati butano e isobutano. Il butano è un idrocarburo a catena lineare, mentre l'isobutano è un idrocarburo a catena ramificata.
Questo è importante da notare perché offre un esempio di come la superficie influisce sulla forza dei LDF. Poiché l'isomero a catena ramificata ha una superficie più piccola, è possibile prevedere un punto di ebollizione inferiore rispetto al butano a catena lineare.
In effetti, l'isobutano ha un punto di ebollizione #-13^@"C"#, mentre il butano ha un punto di rottura #-1^@"C"#. E poiché ha un punto di boling più elevato, il butano ha LDF più forti.
Ecco come appare la tendenza del punto di ebollizione degli idrocarburi
