تست تالیفی تحلیلی شیمی کنکور – نقطه جوش آلکان ها

تست تالیفی تحلیلی شیمی کنکور – نقطه جوش آلکان ها

سوال:

در کدام گزینه ترتیب افزایش نقطه جوش ترکیبات آلی به درستی رعایت شده است؟

ترکیبات آلی: هگزان (A) و هپتان (B) و ۲-متیل پنتان (C) و ۳-متیل هگزان (D)

الف) B > A > D > C

ب) B > D > A > C

ج) C > D > A > B

د) C > A > D > B

 

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم، اگر در چنین سوالاتی که مربوط به مقایسه نقطه جوش ترکیبات آلی می شود همه ترکیبات مثل ترکیباتی که در این سوال آمده است از جنس آلکان باشند با دو قانون زیر نقطه جوش آن ها را مقایسه خواهیم کرد:

قانون اول: هر چه ترکیب سنگین تر باشد یا به عبارتی بزرگتر باشد یا به عبارت دیگر جرم مولکولی بیشتری داشته باشد و یا تعداد کربن بیشتری داشته باشند (توجه کنید که این ۴ عبارت به یک معنی هستند) نقطه جوش بیشتری خواهد داشت.

قانون دوم: اگر دو ترکیب جرم مولکولی یا تعداد کربن یکسانی داشته باشد، هر چه تعداد شاخه های فرعی بیشتری داشته باشد نقطه جوش کمتری خواهد داشت. دلیل هم این است که نقطه جوش یک ترکیب به نیروهای بین مولکولی (که در اینجا نیروهای واندروالسی است) مربوط است. لذا هر چه تعداد شاخه های یک ترکیب زیاد باشد مولکول حالت کروی پیدا کرده و سطح مولکولی کمتری خواهد داشت لذا نیروهای بین مولکولی کمتری داشته و نقطه جوشش کمتر خواهد بود.

 

حالا بیایید تعداد کربن های هر کدام از ترکیبات را بشماریم:

هگزان = ۶ کربن

هپتان = ۷ کربن

۲-متیل پنتان = ۶ کربن

۳-متیل هگزان = ۷ کربن

پس هپتان و ۳-متیل هگزان چون تعداد کربن بیشتری دارند نقطه جوش بیشتری خواهند داشت. از طرفی، چون هپتان و ۳-متیل هگزان هر دو ۷ کربن دارند لذا از قانون دوم پیش می رویم. هپتان راست زنجیر است ولی ۳-متیل هگزان یک شاخه فرعی دارد. به همین خاطر نقطه جوش هپتان بیشتر از ۳-متیل هگزان خواهد بود.

نقطه جوش هگزان و ۲-متیل پنتان که هر دو ۶ کربن دارند کمتر از نقطه جوش هپتان و ۳-متیل هگزان خواهد بود. و از طرف دیگر، هگزان راست زنجیر بوده و ۲-متیل پنتان یک شاخه فرعی دارد. لذا نقطه جوش هگزان هم از نقطه جوش ۲-متیل پنتان بیشتر خواهد بود.

 

گزینه صحیح:

با توجه به قانون های گفته شده و تحلیل های انجام شده، گزینه ۲ جواب صحیح این سوال مفهومی است.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

تدریس خصوصی و گروهی شیمی دبیرستان در تهران