क्यों फेनोल में टोल्यून से अधिक क्वथनांक है

फेनोल में टोल्यून की तुलना में अधिक क्वथनांक क्यों होता है?

रासायनिक पदार्थों के गुणों के बीच, क्वथनांक एक महत्वपूर्ण भौतिक संपत्ति है। फेनोल और टोलुईन, दो सामान्य कार्बनिक यौगिकों के रूप में, महत्वपूर्ण क्वथनांक अंतर हैं। फेनोल का क्वथनांक टोली से अधिक है। इस घटना के पीछे क्या कारण है? आणविक संरचना, इंटरमोलिक्यूलर बलों और अन्य कारकों का विश्लेषण करके, हम फेनोल और टोल्यूसीन के क्वथनांक के बीच अंतर के मूल कारण को प्रकट कर सकते हैं।

1. फेनॉल और टोल्यूइन आणविक संरचना अंतर

फेनोल और टोलुन दोनों बेंजेन छल्ले से बने होते हैं, लेकिन उनकी आणविक संरचनाएं काफी अलग हैं। फेनोल अणु में, बेंजीन रिंग पर एक हाइड्रोजन समूह (-ओह) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जबकि टोलुसीन में, बेंजीन रिंग पर हाइड्रोजन परमाणु को मिथाइल समूह (-च) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। फेनोल के हाइड्रोक्सिल समूह में एक मजबूत ध्रुवीयता होती है, जबकि मिथाइल समूह एक गैर-ध्रुवीय समूह है। इसलिए, फेनोल की आणविक संरचना इसे हाइड्रोजन बांडों बनाने की अनुमति देती है, जो फेनोल अणुओं के बीच बातचीत को काफी बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप टोलुसीन की तुलना में फेनोल का उच्च क्वथनांक होता है।

2. अंतःकोशिकीय बल: हाइड्रोजन बंधन और वैन डेर वेल्स बल तुलना

इंटरमोलिक्यूलर बलों में अंतर एक महत्वपूर्ण कारक है कि फेनोल में टोलुन की तुलना में एक उच्च क्वथनांक क्यों है। फेनोल अणु हाइड्रोक्सिल समूहों के माध्यम से पड़ोसी अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। इस हाइड्रोजन बांड का अस्तित्व अणुओं के बीच पारस्परिक आकर्षण को बढ़ाता है, ताकि तरल से गैस में बदलने के लिए गर्म होने पर फिनोल को अधिक ऊर्जा को दूर करने की आवश्यकता हो। इसके विपरीत, टोल्यूइन के अणु मुख्य रूप से कमजोर वैन डेर वेल्स पर निर्भर करते हैं। वैन डेर वेल्स बलों का प्रभाव कमजोर होता है, इसलिए टोल्यूइन के अणुओं के बीच बातचीत बल छोटा होता है, जिसके परिणामस्वरूप इसका क्वथनांक की तुलना में कम होता है।

क्वथनांक और इंटरमोलिक्यूलर इंटरैक्शन संबंध

अणुओं के बीच बातचीत सीधे रासायनिक पदार्थों के उबलने बिंदु को प्रभावित करता है। फेनोल अणु हाइड्रोजन बांडों के माध्यम से मजबूत बातचीत कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनके अणुओं के बीच अधिक सहजन होता है। नतीजतन, फेनोल को अणुओं के बीच बंधन को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इस प्रकार एक गैसीय अवस्था में बदल जाता है। दूसरी ओर, टोल्यून में समान हाइड्रोजन बॉन्डिंग की कमी है और इसमें कमजोर इंटरमोलिकुलर बल हैं, इसलिए इसका क्वथनांक अपेक्षाकृत कम है। यह मुख्य कारणों में से एक है कि फेनोल का टोल्यून की तुलना में अधिक क्वथनांक है।

4. सारांश

आणविक संरचना और इंटरमोलिक्यूलर बलों के दृष्टिकोण से, फेनोल का क्वथनांक टोलिन की तुलना में अधिक है, मुख्य रूप से फेनोल अणुओं के बीच मजबूत हाइड्रोजन संबंध के कारण, जो अणुओं के बीच आकर्षण को बढ़ाता है, इसके परिणामस्वरूप फेनोल में इन बातचीत को दूर करने के लिए अधिक गर्मी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, टोलुन मुख्य रूप से कमजोर वैन डेर वेल्स पर निर्भर करता है और इसलिए इसमें कम क्वथनांक होता है। यह घटना स्पष्ट रूप से उबलते बिंदु पर आणविक संरचना और बातचीत बलों के प्रभाव को प्रदर्शित करती है।