Question

Difficulty: Very hardAromatik Bileşikler

Aşağıda yapısal özellikleri ve kullanım alanları belirtilen aromatik bileşikleri, aynı dış basınçtaki kaynama noktalarına göre en düşükten en yükseğe doğru sıralayınız.

  1. 1Yapısında fonksiyonel grup bulundurmayan, halkasındaki tüm karbon-karbon bağ uzunlukları eşit olan en basit aromatik hidrokarbon
  2. 2Benzen halkasına bağlı tek bir alkil grubu içeren ve uygun koşullarda yükseltgendiğinde karboksilik aside dönüşen aromatik hidrokarbon
  3. 3Benzen halkasına doğrudan bağlı hidroksil grubu içeren, sulu çözeltisi zayıf asit özelliği gösteren bileşik
  4. 4Benzen halkasına bağlı karboksil grubu içeren ve gıdalarda koruyucu katkı maddesi olarak da kullanılan aromatik bileşik

Answer

Aromatik bileşiklerin aynı dış basınçtaki kaynama noktalarının en düşükten en yükseğe doğru sıralanışı: Benzen, Toluen, Fenol, Benzoik asit şeklindedir (sırasıyla en basit aromatik hidrokarbon, alkil bağlı aromatik hidrokarbon, zayıf asidik fenol ve dimerleşen benzoik asit).
Doğru sıralamada apolar aromatik hidrokarbonlar (benzen ve toluen) en düşük kaynama noktalarına sahiptir. Bunların arasında molekül kütlesi daha büyük olan toluenin kaynama noktası benzenden yüksektir. Hidrojen bağı kurabilen bileşiklerden benzoik asit, dimerleşebilme özelliği ve daha yüksek molekül kütlesi sayesinde fenolden daha yüksek bir kaynama noktasına sahiptir.

Step-by-Step Solution

1
Tanımlardan yola çıkarak her bir aromatik bileşiğin kimyasal formülünü ve adını belirlemek.
Birinci bileşik benzen (C6H6C_6H_6), ikinci bileşik toluen (C7H8C_7H_8), üçüncü bileşik fenol (C6H5OHC_6H_5OH) ve dördüncü bileşik benzoik asit (C6H5COOHC_6H_5COOH) olarak tanımlanmıştır.
Kaynama noktalarını karşılaştırmak için öncelikle bileşiklerin açık yapılarını ve fonksiyonel gruplarını netleştirmek gerekir.
2
Belirlenen bileşiklerin molekülleri arasındaki etkin çekim kuvvetlerini sınıflandırmak.
Benzen ve toluen apolar yapıda olup London kuvvetlerine sahiptir. Fenol ve benzoik asit ise polar yapıda olup molekülleri arasında hidrojen bağı kurabilir.
Maddelerin fiziksel özellikleri ve kaynama noktaları, moleküller arası çekim kuvvetlerinin türü ve gücü ile doğrudan ilişkilidir.
3
Hidrojen bağı içeren bileşiklerin kendi aralarındaki etkileşim gücünü karşılaştırmak.
Benzoik asit molekülleri karboksil grubu sayesinde dimerleşerek çift hidrojen bağı oluşturur. Fenol ise tekli hidrojen bağı kurar. Bu nedenle benzoik asidin kaynama noktası fenolden büyüktür.
Karboksilik asitlerin dimerleşme yeteneği, alkollere ve fenollere kıyasla daha yüksek kaynama noktasına sahip olmalarını sağlar.
4
London kuvvetleri içeren bileşiklerin kendi aralarındaki etkileşim gücünü karşılaştırmak.
Toluenin molekül kütlesi benzenden büyüktür. Bu durum toluendeki elektron bulutu kutuplanabilirliğini (polarlanabilirliğini) artırarak London kuvvetlerini güçlendirir ve toluenin kaynama noktasını benzenden daha yüksek yapar.
Benzer kimyasal etkileşimlere sahip apolar moleküllerde, molekül kütlesi arttıkça London kuvvetleri ve dolayısıyla kaynama noktası artar.

Key Concept

Aromatik bileşiklerin yapısal özellikleri ve moleküller arası çekim kuvvetlerinin fiziksel özelliklere (kaynama noktasına) etkisi
Rate this question