Wetenschap
Benzeen heeft een lager kookpunt (80,1 °C) dan tolueen (110,6 °C) vanwege zijn sterkere intermoleculaire krachten. Benzeenmoleculen worden bij elkaar gehouden door sterkere London-dispersiekrachten vergeleken met tolueen. Londense dispersiekrachten zijn tijdelijke aantrekkingen die ontstaan als gevolg van de constante beweging van elektronen binnen het molecuul.
De symmetrische elektronenverdeling in benzeen maakt een efficiënte stapeling van moleculen mogelijk, waardoor deze Londense dispersiekrachten worden gemaximaliseerd. Tolueen heeft daarentegen een methylgroep aan de benzeenring, waardoor asymmetrie ontstaat en de efficiënte stapeling wordt verstoord. De aanwezigheid van de methylgroep introduceert ook extra sterische hinder, die de dichte pakking van tolueenmoleculen verder remt. Als gevolg hiervan zijn de intermoleculaire krachten in benzeen sterker, wat leidt tot een lager kookpunt.
Hoger smeltpunt van benzeen:
Benzeen heeft een veel hoger smeltpunt (5,5 °C) vergeleken met tolueen (-95 °C) vanwege de hogere roosterenergie. In de vaste toestand zijn benzeenmoleculen gerangschikt in een zeer geordend kristallijn rooster. De sterkere Londense dispersiekrachten in benzeen dragen bij aan een stabielere en stijvere roosterstructuur.
Aan de andere kant verstoort de aanwezigheid van de methylgroep in tolueen de efficiënte stapeling van moleculen in de vaste toestand. De methylgroep belemmert de nauwe pakking en introduceert asymmetrie in de roosterstructuur, wat resulteert in zwakkere intermoleculaire krachten. Deze zwakkere roosterstructuur in tolueen leidt tot een lager smeltpunt.
Samenvattend kan het lagere kookpunt van benzeen worden toegeschreven aan de sterkere intermoleculaire krachten in de vloeibare toestand, terwijl het hogere smeltpunt een gevolg is van de sterkere roosterenergie in de vaste toestand.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com