1. Forze intermolecolari (FMI)
* Legame idrogeno: Il tipo più forte di FMI, che si verifica tra molecole contenenti idrogeno legati ad atomi altamente elettronegativi come ossigeno, azoto o fluoro. Questo porta a punti di ebollizione elevati. (ad esempio, acqua, etanolo)
* Interazioni dipolo-dipolo: Questi si verificano tra molecole polari a causa dei loro dipoli permanenti. Queste forze sono più deboli dei legami idrogeno. (ad esempio, acetone, cloroformio)
* London Dispersion Forces (LDFS): Questi sono presenti in tutte le sostanze, ma sono i FMI più deboli. Derivano da dipoli temporanei e indotti a causa del movimento degli elettroni. Gli LDF aumentano con l'aumentare della dimensione molecolare e della superficie. (ad esempio, metano, propano)
2. Dimensione e forma molecolare:
* Molecole più grandi: Generalmente, le molecole più grandi hanno più elettroni, portando a LDF più forti e punti di ebollizione più alti.
* Forma: Molecole più compatte hanno meno superficie per l'interazione, portando a LDF più deboli e punti di ebollizione più bassi rispetto alle molecole allungate.
3. Peso molecolare:
* Peso molecolare più alto: Generalmente, le sostanze con pesi molecolari più elevati hanno LDF più forti, con conseguenti punti di ebollizione più elevati.
4. Ramificazione:
* Molecole ramificate: La ramificazione riduce la superficie per l'interazione, rendendo gli LDF più deboli e abbassando i punti di ebollizione.
5. Pressione esterna:
* Pressione inferiore: Una pressione esterna inferiore provoca un punto di ebollizione inferiore perché le molecole necessitano di meno energia per superare la pressione e sfuggire alla fase gassosa.
Esempi:
* Acqua (H2O): Ha un punto di ebollizione molto alto (100 ° C) a causa del forte legame idrogeno.
* etanolo (C2H5OH): Ha anche un punto di ebollizione elevato a causa del legame idrogeno.
* metano (CH4): Ha un punto di ebollizione basso (-161,5 ° C) perché mostra solo LDF deboli.
* esano (C6H14): Ha un punto di ebollizione più alto del metano a causa delle sue dimensioni maggiori e LDF più forti.
In sintesi: La forza dei FMI è il fattore principale che determina i punti di ebollizione. Dimensioni maggiori, un peso molecolare più elevato e la presenza di FMI forti come il legame idrogeno generalmente portano a punti di ebollizione più elevati. IFM di ramificazione e più deboli provocano punti di ebollizione più bassi.