Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom hebben een moleculaire kristallen een laag smeltpunt?

Moleculaire kristallen hebben lage smeltpunten om een ​​paar belangrijke redenen:

* Zwakke intermoleculaire krachten: De moleculen in een moleculair kristal worden bij elkaar gehouden door relatief zwakke intermoleculaire krachten (IMF), zoals van der Waals-krachten, waterstofbruggen of dipool-dipoolinteracties. Deze krachten zijn veel zwakker dan de ionische of covalente bindingen die in andere soorten kristallen worden gevonden.

* gemakkelijk te breken: Omdat de IMF's zwak zijn, kost het minder energie om ze te overwinnen en de moleculen te scheiden. Dit is de reden waarom moleculaire kristallen lagere smeltpunten hebben in vergelijking met ionische of metalen kristallen.

* losse verpakking: Moleculen in moleculaire kristallen hebben de neiging om losjes in te pakken, wat verder bijdraagt ​​aan hun lagere smeltpunten. Door de zwakkere krachten en lossere pakking kunnen de moleculen gemakkelijker scheiden met relatief weinig energie input.

Hier is een analogie: Stel je een stapel zand voor versus een rots voor.

* zand: De zandkorrels (zoals moleculen in een moleculair kristal) worden bij elkaar gehouden door zwakke krachten. Je kunt de stapel zand gemakkelijk uit elkaar halen met minimale inspanning.

* rock: De rots (zoals een ionisch of metalen kristal) wordt bij elkaar gehouden door sterke krachten, waardoor veel meer moeite nodig is om te breken.

Voorbeelden:

* suiker (sucrose): Een moleculair kristal bij elkaar gehouden door waterstofbruggen. Het smelt bij een relatief lage temperatuur (185 ° C).

* ijs: Een moleculair kristal bij elkaar gehouden door waterstofbruggen. Het smelt bij 0 ° C.

* naftaleen (mottballs): Een moleculair kristal bij elkaar gehouden door van der Waals -krachten. Het smelt bij 80 ° C.

daarentegen:

* Natriumchloride (tafelzout): Een ionisch kristal bij elkaar gehouden door sterke elektrostatische krachten. Het smelt bij 801 ° C.

* ijzer: Een metalen kristal bij elkaar gehouden door metalen bindingen. Het smelt bij 1538 ° C.

Laat het me weten als je op een van deze punten meer details wilt!