Question

Difficulty: MediumZayıf Etkileşimler: Hidrojen Bağı ve Fiziksel Özelliklere Etkisi

Aynı sıcaklıkta bulunan CH3OCH3CH_3OCH_3 (dimetil eter), C2H5OHC_2H_5OH (etanol) ve C2H4(OH)2C_2H_4(OH)_2 (etan-1,2-diol) sıvılarının denge buhar basınçlarını en yüksek olandan en düşük olana doğru sıralayınız.

  1. 1CH3OCH3CH_3OCH_3 (dimetil eter)
  2. 2C2H5OHC_2H_5OH (etanol)
  3. 3C2H4(OH)2C_2H_4(OH)_2 (etan-1,2-diol)

Answer

Sıvıların aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçları sırasıyla dimetil eter, etanol ve etan-1,2-diol şeklindedir.
Buhar basıncı, moleküller arası zayıf etkileşimlerin gücü ile ters orantılıdır. Dimetil eter molekülleri arasında hidrojen bağı bulunmadığından zayıf etkileşimleri en güçsüzdür ve buhar basıncı en yüksektir. Etan-1,2-diol ise iki adet hidrojen bağı yapabilen gruba sahip olduğundan etkileşimleri en güçlüdür ve buhar basıncı en düşüktür. Bu durumda sıralama dimetil eter, etanol ve etan-1,2-diol şeklinde olmalıdır.

Step-by-Step Solution

1
Bileşiklerin molekül yapılarını ve moleküller arası etkileşim türlerini belirleme.
Dimetil eter molekülleri polar olup kendi aralarında dipol-dipol etkileşimi kurar. Etanol ve etan-1,2-diol moleküllerinde ise oksijene bağlı hidrojen atomları bulunduğu için kendi aralarında hidrojen bağı oluştururlar.
Zayıf etkileşimlerin gücü moleküllerin fiziksel özelliklerini belirlemede ilk adımdır.
2
Hidrojen bağlarının gücünü ve sayısını karşılaştırma.
Etan-1,2-diol bileşiğinde molekül başına iki adet OH-OH grubu bulunurken, etanolde bir adet OH-OH grubu bulunur. Bu nedenle etan-1,2-diol molekülleri arasındaki hidrojen bağları etanole göre daha etkindir ve moleküller arası çekim kuvveti daha büyüktür.
Moleküldeki etkin hidrojen bağı sayısı arttıkça tanecikler arası çekim kuvveti artar.
3
Tanecikler arası çekim kuvveti ile denge buhar basıncı ilişkisini kurma.
Tanecikler arası çekim kuvveti arttıkça sıvının buharlaşması zorlaşır ve denge buhar basıncı düşer. Çekim kuvvetleri etan-1,2-diol > etanol > dimetil eter şeklinde olduğundan, buhar basınçları tam tersi olan dimetil eter > etanol > etan-1,2-diol sırasına sahiptir.
Denge buhar basıncı moleküller arası çekim kuvvetleri ile ters orantılıdır.

Key Concept

Moleküller arası hidrojen bağı sayısı ve zayıf etkileşimlerin gücü arttıkça sıvının denge buhar basıncı azalır.
Rate this question