N-пентан имеет более высокую температуру кипения, чем изопентан

Анализ причин , по которым n-пентан имеет более высокую температуру кипения , чем изопентан

В химической промышленности n-пентан и изопентан являются обычными углеводородными соединениями , которые широко используются во многих промышленных а также лабораторных применениях . Распространенный вопрос : n-пентан имеет более высокую температуру кипения , чем изопентан . Почему это происходит ? Эта статья будет проанализирована с точки зрения молекулярной структуры а также межмолекулярных сил .



1. Различия в молекулярной структуре

Хотя и n-пентан, и изопентан состоят из пяти атомов углерода а также десяти атомов водорода , их молекулярная структура различна . N-пентан представляет собой линейную структурную молекулу вместе с пятью атомами углерода , расположенными по прямой линии . Изопентан -это разветвленный углеводород , содержащий разветвленную структуру . Поскольку молекулы n-пентана расположены линейно , данный человек может накапливаться более плотно , а структура разветвленной цепи изопентана уменьшает площадь контакта между молекулами , что приводит к ослаблению силы взаимодействия между молекулами .



2. Различия в силе между молекулами

Межмолекулярные силы , особенно силы Ван -дер-Ваальса, являются важными факторами , определяющими температуру кипения . Молекулы n-пентана благодаря своей линейной структуре могут лучше контактировать между молекулами , создавая более сильные силы ван -дер-Ваальса. Сила Ван -дер-Ваальса-это сила притяжения , вызванная мгновенной дипольной индукцией между молекулами : чем больше площадь контакта между молекулами , тем сильнее сила Ван -дер-Ваальса. Напротив , структура разветвленной цепи изопентана уменьшает площадь контакта между молекулами , поэтому сила между молекулами слаба , а температура кипения относительно низкая .



3. Влияние молекулярной массы

Хотя молекулярные массы n-пентана и изопентана не сильно различаются , молекулярная структура n-пентана делает его молекулы более тесными , что также делает его более высокой температурой кипения . Как правило , молекулы с более высокой молекулярной массой имеют более высокую температуру кипения из -за более сильного межмолекулярного притяжения . Но в этом случае n-пентан имеет более сильные межмолекулярные силы , чем изопентан , и , следовательно , имеет немного более высокую температуру кипения .



4. Влияние температуры а также давления

Помимо молекулярной структуры и межмолекулярных сил , температура и давление также влияют на температуру кипения . Температура кипения n-пентана составляет 36,1 C, а изопентана -27,8 C. Хотя их молекулярные массы не сильно различаются , поскольку n-пентан обладает более сильными межмолекулярными силами , ему требуется больше энергии для осуществления перехода из жидкого в газообразное состояние в тех же условиях температуры а также давления , что также является одной из причин более высокой температуры кипения n-пентана.



5. Выводы

Причина , по которой n-пентан имеет более высокую температуру кипения , чем изопентан , заключается главным образом в их различиях в молекулярной структуре , силе межмолекулярных сил и плотности межмолекулярных контактов . Линейная структура n-пентана делает его межмолекулярное взаимодействие более сильным , поэтому требуется больше энергии , чтобы преодолеть эти силы и перейти на территории газообразное состояние . Эти факторы действуют вместе , в результате чего n-пентан имеет более высокую температуру кипения , чем изопентан .

Анализируя данное явление , мы можем лучше понять физические свойства различных углеводородных соединений , а затем более точно применять а также регулировать их на территории химическом производстве .