Main menu

Pages

 نقطة الغليان -  Boiling point



الكيمياء العضوية
القسم الأول
20- نقطة الغليان -  Boiling point


بالرغم من أن الجسيمات في السائل تترتب بانتظام أقل، وتتحرك بحرية أكبر مما هو في البلورة، إلا أن كل جسيم يعاني من جذب عدد من الجسيمات الأخرى. يتضمن الغليان، انتزاع جزيئات مفردة أو أشفاع من الأيونات المتعاكسة الشحنة، من السائل (انظر الشكلين 20. 1 و 21 . 1 ). يحصل هذا الأمر عندما نصل إلى درجة الحرارة التي تكون فيها الطاقة الحرارية للجسيمات كبيرة بكفاية للتغلب على قرى التلاحم التي تبقيها في السائل.



تكون في الحالة السائلة وحدة المركب الأيوني هي الأيون. ويتثبت كل أيون بقوة، بعدد من الأيونات الأخرى المعاكسة له بالشحنة. ومرة ثانية، لا يوجد هنا شيء يمكننا تسميته جزيئا، بشكل صحيح. ويلزم بذل مقدار كبير من الطاقة لانتزاع زوجين من الأيونات المتعاكسة بالشحنة من السائل؛ ولذلك لا يحصل الغليان إلا في درجة حرارة مرتفعة. تبلغ نقطة غليان كلوريد الصوديوم، مثلا، 1413° س. ويوجد في الحالة الغازية بشكل زوجين من الأيونات يمكن النظر إليهما كأنهما جزيء كلوريد الصوديوم.


ومرة أخرى تكون الوحدة في الحالة السائلة لمرکب غير أيوني هي الجزيء. ويجري التغلب على القوى الجزيئية الداخلية الضعيفة وهي هنا التأثرات ثنائي قطب - ثنائي قطب . وقرى فان دير فالس، بسهولة أكبر مما يصادف في حالة القوى الأيونية الداخلية الشديدة الموجودة في المركبات الأيونية، وذلك يحدث الغليان في درجة حرارة أخفض بكثير. يغلى الميتان غير القطبي في الدرجة 161 . 5 °س ، وحتى أن جزيء كلوريد الهيدروجين القطبي، يغلي في الدرجة -°85س .



تدعى السوائل التي تتماسك جزيئاتها بروابط هيدروجينية، «السوائل المترابطة associated liquids»، ويتطلب تحطيم هذه الروابط الهيدروجينية، قسطا كبيرا من الطاقة، ولذلك تكون نقطة غليان سائل مترافق أعلى، بصورة غير اعتيادية مما يجب أن تكون عليه في سائل له نفس الوزن الجزيئي وذات عزم ثنائي القطب. فمثلا، يغلي فلوريد الهيدروجين بدرجة أعلى ب 2700س من كلوريد الهيدروجين الأثقل وغير المترافق؛ وكذلك يغلي الماء بدرجة أعلى ب °160س من كبريتيد هيدروجين.


وتوجد، أيضا مركبات عضوية يكون فيها الهيدروجين مرتبط، مع الأكسجين أو مع النتروجين، وهنا، أيضا، تصادف الروابط الهيدروجينية. لنأخذ الميتان مثلا، ولنستبدل بأحد هيدروجيناته، زمرة هيدروكسيلية (OH). يكون المركب الناتج هو  CH ,OH  أي الميتانول، الفرد الأصغر في أسرة الكحولات. يشبه هذا المركب في البنية الميتان، وكذلك الماء:



والميتانول كالماء سائل مترافق له نقطة غليان أكبر، بشكل غير اعتيادي من نقطة غليان أي سائل له نفس حجمه وقطبيته.



وكلما كانت الجزيئات أكبر أشتدت قوى فان دير فالس، حين تبقى الأمور الأخرى كما هي - مثل القطبية، والترابط الهيدروجيني - إلا أن نقاط الغليان تزداد بازدياد الحجم الجزيئي، تتدرج نقاط غليان المركبات العضوية في الارتفاع أبتداء من تلك التي تجزيء الميتان الصغير، غير القطبي، لكن نادرأ، ما نصادف نقاط غليان أعلى من 350س بكثير؛ ففي درجات الحرارة الأعلى تبدأ الروابط المشتركة في الجزيء بالتحطم، فيحدث التفكك مع حدوث الغليان . ألك، يستخدم التقطير تحت الضغط المخفض، لإنقاص نقاط الغليان، بغية خفض التفكك إلى حده الأدنى أثناء تقطير المركبات العضبة.




Organic Chemistry 
Robert T. Morrison 
Robert N. Boyd
Translation copyright © 2000 by Arab Centre for Arabization, Translation, Authorship & Publication (ACATAP, branch of ALECSO).
Original English language title: Organic Chemistry, 6th edition by Robert T. Morrison and Robert N. Boyd. Copyright © 1992. All Rights Reserved. Published by arrangement with the Original publisher, Prentice Hall Inc, A Pearson Education Company.




Comments

contents title