Question

Difficulty: MediumAlkanlar

Aşağıda IUPAC adları verilen ve birbirinin yapı izomeri olan alkan bileşiklerinin, 25C25^\circ\text{C} sıcaklıktaki buhar basınçlarını en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız.

  1. 12,2-dimetilbutan2,2\text{-dimetilbutan}
  2. 23-metilpentan3\text{-metilpentan}
  3. 3n-hekzann\text{-hekzan}

Answer

2,2-dimetilbutan>3-metilpentan>n-hekzan2,2\text{-dimetilbutan} > 3\text{-metilpentan} > n\text{-hekzan} şeklindeki sıralamadır.
Aynı karbon sayılı (izomer) alkan moleküllerinde dallanma sayısı arttıkça temas yüzeyi azalır ve London kuvvetleri zayıflar. Zayıflayan etkileşimler nedeniyle kaynama noktası düşer ve moleküllerin gaz fazına geçme eğilimi artarak buhar basıncı yükselir. Bu nedenle iki dallanması bulunan 2,2-dimetilbutan2,2\text{-dimetilbutan} en yüksek buhar basıncına, dallanma içermeyen düz zincirli n-hekzann\text{-hekzan} ise en düşük buhar basıncına sahip olur.

Step-by-Step Solution

1
Bileşiklerin yapısal özelliklerini belirleme
Verilen bileşiklerin tamamı C6H14C_6H_{14} kapalı formülüne sahip alkan izomerleridir. Bu bileşiklerden n-hekzann\text{-hekzan} düz zincirli yapıdayken, 3-metilpentan3\text{-metilpentan} bir adet metil dallanması, 2,2-dimetilbutan2,2\text{-dimetilbutan} ise aynı karbon atomuna bağlı iki adet metil dallanması içerir.
Fiziksel özelliklerin karşılaştırılabilmesi için moleküldeki dallanma derecelerinin belirlenmesi gerekir.
2
Dallanmanın London çekim kuvvetlerine etkisini yorumlama
Aynı karbon sayılı alkanlarda dallanma sayısı arttıkça temas yüzeyi k��çülür, molekül küresel bir yapıya yaklaşır ve moleküller arası London çekim kuvvetleri zayıflar. Buna göre London kuvvetlerinin gücü sıralaması: n-hekzan>3-metilpentan>2,2-dimetilbutann\text{-hekzan} > 3\text{-metilpentan} > 2,2\text{-dimetilbutan} şeklindedir.
Moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü, kaynama noktası ve buhar basıncı gibi fiziksel özellikleri doğrudan belirler.
3
Buhar basıncı ile çekim kuvvetleri ilişkisini kurarak sıralama yapma
Moleküller arası çekim kuvvetleri zayıfladıkça sıvının buharlaşması kolaylaşır ve aynı sıcaklıktaki buhar basıncı artar. London kuvvetleri en zayıf olan 2,2-dimetilbutan2,2\text{-dimetilbutan} en yüksek buhar basıncına, kuvvetleri en güçlü olan n-hekzann\text{-hekzan} ise en düşük buhar basıncına sahip olur. Sıralama: 2,2-dimetilbutan>3-metilpentan>n-hekzan2,2\text{-dimetilbutan} > 3\text{-metilpentan} > n\text{-hekzan} olur.
Buhar basıncı ile moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü ters orantılıdır.

Key Concept

Alkanlarda dallanmanın London kuvvetleri gücü, kaynama noktası ve buhar basıncı ile ilişkisi
Estimated Time:2m 0s
Rate this question

Topics