Intermolekulêre kragte in organiese verbindings
| Reeks | Sterkste intermolekulêre krag |
|---|
| Alkane, alkene, alkyne | Net London- (dispersie-) kragte |
| Haloalkane, aldehiede, ketone, esters | Dipool–dipoolkragte (plus Londonkragte) |
| Alkohole | Waterstofbinding (een plek per molekuul) |
| Karboksielsure | Waterstofbinding op twee plekke — molekule vorm dimere |
📖 Definisies
Kookpunt: die temperatuur waarby die dampdruk van ’n vloeistof gelyk is aan die atmosferiese (eksterne) druk.
Dampdruk: die druk wat deur ’n damp in ewewig met sy vloeistof in ’n geslote sisteem uitgeoefen word.
Smeltpunt: die temperatuur waarby die vaste en vloeibare fases van ’n stof in ewewig is.
Sterker intermolekulêre kragte → meer energie nodig om dit te oorkom → hoër kook- en smeltpunte en laer dampdruk.
Die drie tendense
- Kettinglengte (dieselfde reeks): langer ketting → groter oppervlakte / molekuulgrootte → sterker Londonkragte → hoër kookpunt. Metanol 65 °C, etanol 78 °C, propan-1-ol 97 °C, butan-1-ol 117 °C.
- Vertakking (kettingisomere): meer vertakkings → meer kompak, kleiner kontakoppervlakte → swakker Londonkragte → laer kookpunt. Pentaan 36 °C, 2-metielbutaan 28 °C, 2,2-dimetielpropaan 10 °C.
- Funksionele groep (soortgelyke molêre massa): alkaan < aldehied/ketoon < alkohol < karboksielsuur. Butaan −1 °C, propanal 49 °C, propan-1-ol 97 °C, etanoësuur 118 °C (almal ongeveer 58–60 g·mol⁻¹).
✏️ Modelantwoord: ’n verskil in kookpunt verduidelik
1Vergelyk die struktuur: “Propan-1-ol het ’n hidroksielgroep; propanal het ’n karbonielgroep.”
2Vergelyk die intermolekulêre kragte: “Propan-1-ol het waterstofbindings tussen molekule; propanal het dipool–dipoolkragte, wat swakker is.”
3Vergelyk die energie: “Meer energie is nodig om die intermolekulêre kragte in propan-1-ol te oorkom, dus is sy kookpunt hoër.”
Let wel: karboksielsure kook hoër as alkohole met soortgelyke molêre massa omdat hulle op twee plekke waterstofbindings vorm (dimere).
Ondersoekvaardighede
Die meeste vrae oor hierdie onderwerp gee ’n datatabel uit ’n ondersoek. Leer hierdie taal:
- Onafhanklike veranderlike: wat die ondersoeker verander (kettinglengte, soort funksionele groep, aantal vertakkings).
- Afhanklike veranderlike: wat gemeet word (kookpunt, dampdruk, tyd om te verdamp).
- Gekontroleerde veranderlikes: dieselfde gehou vir ’n regverdige toets — byvoorbeeld molêre massa wanneer funksionele groepe vergelyk word, of die funksionele groep wanneer kettinglengte vergelyk word.
- Regverdige toets: net die onafhanklike veranderlike verander; verduidelik waarom verbindings met soortgelyke molêre massa gekies word (sodat die sterkte van Londonkragte ongeveer dieselfde is).
- Ondersoekende vraag: “Wat is die verwantskap tussen kettinglengte en kookpunt van alkohole?”
- Gevolgtrekking: verbind die veranderlikes in een sin: “Soos die kettinglengte toeneem, neem die kookpunt toe.”
Dampdruk en kookpunt is teenoorgesteld: die verbinding met die hoogste kookpunt het die laagste dampdruk by ’n gegewe temperatuur. ’n Vlugtige verbinding het swak intermolekulêre kragte en ’n hoë dampdruk.