كيفية البحث عن نقطة غليان المركب: تفسيرات مفصلة


تتناول هذه المقالة موضوعًا - كيفية إيجاد درجة غليان المركب؟ يجب أن ندرك جميعًا الآن أن درجة غليان أي مادة لا تتأثر بشكل مباشر بدرجة الحرارة ولكن الضغط هو الذي يلعب دورًا حيويًا في تحديد درجة غليان المادة.

عندما نفكر في المركب ، فإنه يتكون من أكثر من عنصر لكل منها قيمه الخاصة لنقاط الغليان. ثم كيف نحسب درجة الحرارة التي يغلي عندها المركب؟ هل هو متوسط ​​نقاط الغليان الفردية أم أن أكبر قيمة تعتبر نقطة الغليان؟ الآن سنجد إجابة هذا السؤال في هذا المقال. 

ماذا تقصد بنقطة الغليان؟

نقطة غليان مادة أو مركب هي قيمة درجة الحرارة التي يصبح عندها ضغط بخار السائل / المادة مساويًا في الحجم لقيمة الضغط المحيط.

يختلف الضغط المحيط من مكان إلى آخر. لسهولة الفهم ، نأخذ قيمة الضغط المحيط على أنها 1 ضغط جوي. عند ضغط 1 ضغط جوي ، يغلي الماء عند 100 درجة مئوية ، وعند هذه النقطة يبدأ الماء السائل بالتحول إلى حالته الغازية وهي البخار. دعونا نناقش المزيد حول نقطة الغليان في أقسام أخرى.

كيف تجد أعلى نقطة غليان للمركب؟

تعتمد درجة غليان المركب على عدة عوامل. إذا أردنا إيجاد المركب بنقطة غليان أعلى ، فإننا نشير إلى العوامل التالية- 

  1. القوى بين الجزيئات- القوى بين الجزيئات هي تلك القوى التي تعمل بين عناصر الجزيئات. يصبح من الصعب غليان العناصر ذات القوى العالية بين الجزيئات لأن قوى الجذب لا تسمح للروابط بالانفصال بسهولة. يمكن أن تحتوي العناصر على أنواع عديدة من الروابط ، فهي روابط أيونية ، وتفاعلات ثنائية القطب ، وقوة فان دير وال ورابطة الهيدروجين. أقوى رابطة هي الرابطة الأيونية الأضعف هي قوة فان دير وال.
  2. الوزن الجزيئي الغرامي- كلما زاد حجم الجزيء ، زاد الميل إلى الاستقطاب. وعندما يزداد الميل إلى الاستقطاب ، فإننا سنحتاج إلى مزيد من الجهود لغلي المادة. السبب وراء ذلك هو أن قوى الجذب تزداد في الحجم عندما يصبح العنصر أكثر وأكثر قطبية.
  3. الشكل- إذا كان المركب يحتوي على سلسلة طويلة جدًا من الذرات ، فسيؤدي ذلك إلى مساحة سطح أكبر. بسبب مساحة السطح الأكبر ، تزداد قوة جذب Van Der Waal أيضًا ، وبالتالي تزداد نقطة الغليان أيضًا. ولكن عندما تحدث الفروع ، تتغلب قوى التنافر على قوى الجذب. ومن ثم ، تنخفض نقطة الغليان عند حدوث التفرع. 
كيفية إيجاد نقطة غليان المركب
الصورة: الغليان

اعتمادات الصورة: نقطة الغليان

كيف تجد أدنى نقطة غليان للمركب؟

لقد ناقشنا بالفعل كيفية تحديد ما إذا كانت درجة الغليان ستكون عالية أم لا. يمكننا استخدام نفس العوامل لمعرفة ما إذا كانت درجة الغليان ستكون منخفضة أم لا.

تشمل العوامل القوى الجزيئية التي تتكون أساسًا من أربعة أنواع - الرابطة الأيونية ، وقوة فان دير وال ، والرابطة الهيدروجينية ، وثنائي القطب ثنائي القطب. ثم هناك عوامل أخرى هي الشكل والوزن الجزيئي للمركب. لقد رأينا بالفعل في الأقسام السابقة كيف يكون لهذه العوامل تأثير قوي على درجة غليان المركبات.

كيف تجد درجة غليان مركب كيميائي؟

يمكن إيجاد نقطة غليان أي مركب كيميائي باتباع الخطوات التالية. سننظر في مثال نتخذ فيه الحل. يتكون المحلول من مذاب ومذيب. المعادلة التي سنستخدمها تسمى معادلة كلاوزيوس كلابيرون.

المعادلة على النحو التالي-

كيف تجد نقطة غليان مركب عضوي؟

يمكننا إيجاد درجة غليان مركب عضوي بإجراء تجربة بسيطة. تمت مناقشة التجربة في القسم الموضح أدناه. سننتقل مباشرة إلى جزء الإجراء من التجربة.

  • يملأ أنبوب الاختبار حتى 2/3rd الارتفاع مع المركب العضوي الذي سيتم تحديد نقطة غليانه.
  • ثم باستخدام شريط مطاطي ، يتم ربط أنبوب الاختبار بميزان حرارة بطريقة تجعل لمبة الترمومتر تحسب قاع أنبوب الاختبار.
  • يُسكب سائل البارافين في دورق يُحفظ بعد ذلك على طبق ساخن.
  • يتم غمس أنبوب الاختبار مع مقياس الحرارة داخل سائل البارافين هذا الذي يزداد سخونة.
  • يتم أخذ أنبوب شعري يتم غلقه عن طريق تسخينه على موقد بنسن.
  • يتم غمس الطرف المفتوح داخل أنبوب الاختبار.
  • نلاحظ خروج الفقاعات من الطرف المفتوح للأنبوب الشعري وبعد مرور بعض الوقت تبدأ الفقاعات في الخروج بمعدل أعلى. لاحظ درجة الحرارة كما هو موضح في مقياس الحرارة t1.
  • الآن قم بإيقاف تشغيل اللوح الساخن واترك سائل البارافين لأسفل ، وتتوقف الفقاعات عن الخروج من الأنبوب الشعري.
  • لاحظ الآن درجة الحرارة هذه على أنها t2.
  • متوسط ​​t1 و t2 هو نقطة غليان المركب العضوي.

أي مركب لديه أعلى نقطة غليان؟

يحتوي الإيثانول أو الكحول الإيثيلي على أعلى نسبة نقطة الغليان. ويرجع ذلك إلى التأثير الكبير لقوة فان دير وال والتفاعلات ثنائية القطب. هذه القوى هي جزء من قوى الجذب القوية بين الجزيئات.

القوى المذكورة أعلاه هي جزء من قوى جذابة بين الجزيئات. هذه القوى تربط الذرات ببعضها البعض بمزيد من التماسك. نحتاج إلى قدر كبير من الطاقة لكسر هذه الروابط ، وبالتالي تصبح نقطة غليان المركب أعلى أيضًا. لقد ناقشنا تأثير هذه العوامل على درجة الغليان.

أي مركب عضوي يحتوي على أعلى نقطة غليان؟

عندما نتحدث عن المركبات العضوية ، فإن Propan-1-ol أو Propanol لهما أعلى نقطة غليان. يتم تفسير ذلك من خلال روابط H القوية ومجموعة OH الموجودة في المركب.

الترابط H أيضًا جذاب بطبيعته. بسبب روابط H الموجودة داخل البروبانول ، تزداد الطاقة اللازمة للغليان لأن روابط H قوية جدًا ولا يمكن كسرها بسهولة. إذا كانت روابط H أضعف ، فإن الطاقة المطلوبة لكسر الروابط ستكون أقل وبالتالي يمكن غليها بسهولة.

ابهيشيك

مرحباً .... أنا أبهيشيك خامبهاتا ، لقد تابعت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. طوال أربع سنوات من عملي في الهندسة ، قمت بتصميم وطيران طائرات بدون طيار. موطن قوتي هو ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية. استند مشروعي في السنة الرابعة إلى تحسين أداء المركبات الجوية غير المأهولة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أود التواصل مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل.

آخر المقالات