|
 |
|
Koji od ova dva spoja ima više vrelište i zašto: ClO2 ili HCl? Hvala na odgovoru, pozdrav!
|
|
Ime i prezime:
Marko Š.
|
 |
 |
U ovom zadatku imamo par spojeva od kojih jedan tvori jake vodikove veze, a drugi ne, što navodi na pomisao da će onaj s vodikovim vezama imati više vrelište. Međutim, klorov dioksid vrije pri 11 °C, a klorovodik pri −85 °C. To znači da moramo mijenjati filozofiju, e kako bismo opravdali opaženo. Vodikove veze očito ovdje nisu dominantne, tako da moramo ići na ostale interakcije. Krenut ćemo, naravno, od polarnih. Kako kisik i klor imaju razmjerno bliske elektronegativnosti, ne možemo očekivati jako polarne veze. Međutim, činjenica da se klorov dioksid dobro otapa u vodi, a da s njom ne reagira, upućuje na to da mu molekule ipak jesu polarne. Pozabavimo li se Lewisovom strukturom tih molekula, vidjet ćemo i zašto. Uslijed formiranja troelektronskih veza kisikovi su atomi ponešto pozitivno nabijeni, a klorovi ponešto negativno, što molekulama daje solidan dipolni moment. To pak znači da će one među sobom tvoriti polarne interakcije, što bi trebalo značiti i više vrelište negoli npr. za alkan slične molekulske mase. A to znači da se ne trebamo pozivati samo na to što klorov dioksid ima otprilike dvostruko veću molekulsku masu od klorovodika.
Ima li ova logika smisla, možemo provjeriti na sumporovom dioksidu koji je građen od sličnih molekula. One imaju po jedan elektron manje, a negativan se naboj ovaj put nalazi na kisikovim atomima, ali to ne mijenja puno narav polarnih interakcija. Pogledamo li vrelište tog spoja (−10 °C), vidimo da je razmjerno blisko onomu klorovog dioksida, a slično vrijedi i za tališta.
To znači da nam logika barem zasad prolazi. Je li ona valjana općenito, prije će reći ljudi koji se bave kvantnom mehanikom, negoli ja ili tko god da samo crta Lewisove strukture, ali nekako mi se čini da zadatak ne cilja na to da kao rješenje priložiš izvorni znanstveni rad ili više njih.
Na kraju bih dometnuo da s ovakovim zadacima uvijek treba biti na oprezu, pogotovo kad ih se sastavlja. Veza između molekulske strukture i tališta ili vrelišta nije trivijalna i općenito se ne može svesti na jednu ili dvije međumolekulske interakcije. Za one koji rješavaju zadatke to znači da uvijek treba krenuti od strukture spoja (je li to polimer, ionska ili molekulska krutina), a ako to ne dade dovoljno razlučenje, proći kroz međumolekulske interakcije, počam od vodikovih veza, preko polarnih interakcija i konačno do disperzijskih. Zadnje, iako slabe i neusmjerene, kod većih molekula zapravo čine glavninu ukupnih interakcija i utječu na fizikalna svojstva više od svega ostalog zajedno, tako da nisu baš zanemarive. Sastavljači zadataka, što će reći nastavnici i autori udžbenikâ, trebali bi pak paziti na to da im primjeri ne traže polusatne digresije i stranice skica, e kako bi se ustanovilo što se tali ili vrije pri najnižoj ili najvišoj temperaturi. Nema smisla da se važnost vodikovih veza tumači na primjerima u kojima one ne igraju bitnu ulogu. S druge strane, dojma sam da mnogi autori upadaju u zamku da polaze od poruke zadatka, koju proglase rješenjem, i onda smisle zadatak, a da ne provjere činjenice. Tako dobijemo zadatke u kojima su ispravna rješenja, kao i put do njih, daleko složenija od onoga što su si zamislili autori (npr. da će nešto s vodikovim vezama imati najviše vrelište, ili nešto s najnabijenijim ionima najviše talište).
Upišeš li u tražilicu izraze poput "tališt" ili "vrelišt", naći ćeš na nekolicinu zadataka s tim greškama.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
