Titik didih n pentana lebih tinggi daripada isopentana

Sebab mengapa takat didih n-pentana lebih tinggi daripada isopentana

Dalam industri kimia, n-pentana dan isopentana adalah sebatian hidrokarbon biasa, dan ia digunakan secara meluas dalam banyak aplikasi industri dan makmal. Soalan biasa ialah: Titik didih n-pentana lebih tinggi daripada isopentana. Mengapa fenomena ini berlaku? Artikel ini akan menganalisis struktur molekul dan daya antara molekul.

1. Perbezaan struktur molekul

Walaupun kedua-dua n-pentana dan isopentana terdiri daripada lima atom karbon dan sepuluh atom hidrogen, struktur molekulnya berbeza. N-pentana adalah molekul struktur linear dengan lima atom karbon yang disusun dalam garis lurus. Isovalane adalah hidrokarbon bercabang yang mengandungi struktur bercabang. Oleh kerana molekul n-pentana disusun secara linear, ia dapat berkumpul bersama dengan lebih dekat, dan struktur rantai bercabang isopentana mengurangkan kawasan hubungan antara molekul, mengakibatkan interaksi yang lebih lemah antara molekul.

2. Perbezaan daya antara molekul

Kekuatan antara molekul, terutamanya daya Van der Waals, adalah faktor penting dalam menentukan titik didih. Oleh kerana struktur linear mereka, molekul n-pentana dapat bersentuhan dengan lebih baik antara molekul, menghasilkan daya Van der Wah yang kuat. Daya Van der Waals adalah daya tarikan yang disebabkan oleh dipol seketika antara molekul. Semakin besar kawasan hubungan antara molekul, semakin kuat daya Van der Waals. Sebaliknya, struktur rantai bercabang isoprana mengurangkan kawasan hubungan antara molekul, sehingga daya antara molekulnya lemah dan takat didih relatif rendah.

3. Kesan berat molekul

Walaupun berat molekul n-pentana dan isopentana tidak jauh berbeza, struktur molekul n-pentana menjadikan susunan molekulnya lebih ketat, yang juga menjadikan titik didih lebih tinggi. Secara umum, molekul dengan berat molekul yang lebih besar mempunyai titik didih yang lebih tinggi kerana daya tarikan antara molekul yang lebih kuat. Tetapi dalam kes ini, n-pentana mempunyai daya antara molekul yang lebih kuat daripada isopentana, jadi takat didih sedikit lebih tinggi.

4. Kesan suhu dan tekanan

Selain struktur molekul dan daya intermolekular, suhu dan tekanan juga boleh memberi kesan pada titik didih. Titik didih n-pentana adalah 36.1 ° C manakala titik didih isopentana adalah 27.8 ° C. Walaupun berat molekulnya tidak jauh berbeza, kerana n-pentana mempunyai daya intermolekul yang kuat, ia memerlukan lebih banyak tenaga untuk berubah dari cecair menjadi gas dalam keadaan suhu dan tekanan yang sama, yang juga menyebabkan n-Salah satu sebab untuk titik didih pentana yang lebih tinggi.

5. Kesimpulan

Sebab mengapa takat didih n-pentana lebih tinggi daripada isopentana adalah terutamanya kerana perbezaan struktur molekulnya, kekuatan antara molekul, dan ketumpatan hubungan antara molekul. Struktur linier n-pentana menjadikan daya interaksi antara molekulnya lebih kuat, jadi lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengatasi daya ini dan mengubahnya menjadi keadaan gas. Faktor-faktor ini bertindak bersama-sama, menyebabkan titik didih n-pentana lebih tinggi daripada isopentana.

Melalui analisis fenomena ini, kita dapat lebih memahami sifat fizikal sebatian hidrokarbon yang berbeza, dan kemudian membuat aplikasi dan peraturan yang lebih tepat dalam pengeluaran kimia.