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Alt 22.03.2011, 19:11   #1   Druckbare Version zeigen
Gesetzt  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 61
Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Hallo,

habe eine Frage zu einer Hausaufgabe die ich nicht verstehe.

Neopentan C(CH3)4 und Tetrafluormethan CF4 sind Moleküle etwa gleicher Größe, gleiche Anzahl Elektronen. Trotzdem liegt die Siedetemperatur des Tetrafluormethan um 139 Grad tiefer als die des Neopentan(10 Grad).
Woran liegt dies?

Am Dipolcharakter kann es ja nicht liegen da beim CF4 die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen und Neopentan auch kein Dipol ist. Also woher kommt der große Unterschied?

MfG
Gesetzt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2011, 19:21   #2   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 23.046
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Zwischen den Methylgruppen benachbarter Neopentan-Moleküle kommt es zu Van der Waals-Bindungen(http://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Kr%C3%A4fte ).Dies ist bei Tetrafluormethan nicht möglich(vgl.Polarisierbarkeit von Fluor).

Fulvenus!
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Alt 22.03.2011, 19:51   #3   Druckbare Version zeigen
Gesetzt  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 61
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Danke schonmal für die Antwort, aber ganz versteh ich es noch nicht. Die CF Bindung ist doch stark polar und die CH Bindung unpolar. Wie ziehen die unpolaren CH3 Gruppen sich dann an?

MfG
Gesetzt ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2011, 20:02   #4   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 23.046
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Die VdW-Bindungen beruhen auf teilweiser Polarisierung der Elektronenhülle auch unpolarer Gruppen.Durch die Polarisierung werden vorübergehend positive und negative Bereiche erzeugt,die die recht schwache Anziehung bewirken.Bei Fluor ist diese Polarisierung sehr gering,daher ergeben sich kaum anziehende Effekte.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.03.2011, 22:22   #5   Druckbare Version zeigen
chemagie Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.221
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied Beitrag anzeigen
In etwa so habe ich das früher meinen Schülern auch erklärt. heute aber frage ich mich, wie diese "Polarisation" zustande kommen soll.!?
Sehe ich ähnlich, wie kommt eine Polarisierung, die in Summe NULL ist, zustande?
Um dieses Phänomen zu erklären, und jetzt nehmen wir noch Iod dazu!
__________________
Gruß
Frank

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chemagie ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.03.2011, 08:51   #6   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 61.490
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Ich stelle diese Erklärung http://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Kr%C3%A4fte mal zur Debatte.

Gruß,
Franz
__________________
Gib einem Mann einen Fisch, und Du ernährst ihn für einen Tag.
Lehre ihn das Fischen, und Du ernährst ihn für sein ganzes Leben.

Nichts, was ein Mensch sich auszudenken in der Lage ist, kann so unwahrscheinlich, unlogisch oder hirnrissig sein, als dass es nicht doch ein anderer Mensch für bare Münze halten und diese vermeintliche Wahrheit notfalls mit allen ihm zur Verfügung stehenden Mitteln verteidigen wird.

Stellt bitte Eure Fragen im Forum, nicht per PN oder Email an mich oder andere Moderatoren! Ich gucke nur ziemlich selten in meine PNs rein - kann also ein paar Tage dauern, bis ich ne neue Nachricht entdecke...

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Alt 23.03.2011, 13:47   #7   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.566
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Eine Möglichkeit, die (bzw. alle) Bindungseffekte zu beschreiben, ist in dem Buch
AmazonThe Theory of Intermolecular Forces dargelegt. (Seite des Autors , Verlagsseite)

Es gibt weitere theoretische Modelle/Ansätze, van der Waals/London/Dispersionskräfte -ab initio- zu behandeln, aber alle laufen meines Wissens darauf hinaus, sich mit der Korrelationsenergie der Elektronen auseinanderzusetzen.

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
Ich stelle diese Erklärung http://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Kr%C3%A4fte mal zur Debatte.
Bitteschön: m.E. nicht hilfreich wenn nach dem wieso/woher gefragt ist.
__________________
Wenn es einfach wäre, hätte es schon jemand gemacht!

I said I never had much use for it. Never said I didn't know how to use it.(M. Quigley)
You can't rush science, Gibbs! You can yell at it and scream at it, but you can't rush it.(A. Sciuto)

Wer durch diese Antwort nicht zufriedengestellt ist, der möge sich bitte den Text "Über mich" in meinem Profil durchlesen und erst dann meckern.
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.03.2011, 17:16   #8   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.914
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Das Ganze muss innerhalb des vdW Konzeptes erklärbar sein.
Ich habe mal mit ACD die Polarisierbarkeit der beiden Moleküle berechnet, und man findet einen sehr erheblichen Unterschied (den ich auch erwartet habe):

C(CH3)4 : 9.98 * 10-24 cm3
CF4 : 2.89 * 10-24 cm3

Ich weiss zwar nicht, wie das Programm die Polarisierbarkeit berechnet, aber wenn wir mal annehmen, dass es einigermassen richtig liegt, oder dass zumindest der Trend richtig ist, ist dieser Unterschied imho die gesuchte Erklärung.
__________________
"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.03.2011, 18:54   #9   Druckbare Version zeigen
pKs-Wert Männlich
Mitglied
Beiträge: 193
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Zitat:
Zitat von FKS
Wobei ich noch einmal sagen möchte, dass auch ich dies über Jahrzehnte auch so gelehrt habe.

Aber die Quantenmechanik sagt nun einmal, dass die Wellenfunktion und damit auch deren Betragsquadrat hier unabhängig von der Zeit ist. Die Vorstellung , dass hier so etwas "zeitlich schwankende Dipolmomente" existieren, steht dazu mMn in klarem Widerspruch.
Hätten Sie bloß etwas weiter gelesen, da wird eingehender erklärt, wie man sich diese Diskrepanz erklären kann.

Zitat:
Zitat von Wikipedia
Die Ladungsdichte hat eine gewisse Unschärfe, die gerade dazu führt, dass mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit der Schwerpunkt der elektronischen Ladungsverteilung nicht im Atomkern liegt und somit ein Dipolmoment entsteht.
Es kann sein, dass Sie dem noch immer widersprechen möchten, aber in sich ist die Erklärung schlüssig.
pKs-Wert ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.03.2011, 19:59   #10   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.914
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied Beitrag anzeigen
Die Bindung zwischen Edelgasatomen unterscheidet sich ihrer Natur nach nicht von der Bindung zwischen zwei Wasserstoffatomen .
Da hätten wir einerseits ein Coulomb-Potential mit einer Austauschwechselwirkung, andererseits ein Lennard-Jones Potential. Die beiden unterscheiden sich in ihrer mathematischen Form doch sehr, so dass ich Probleme mit dem "ihrer Natur nach" in Ihrer Aussage habe. Eine gewisse Analogie gibt es, aber es gibt auch erhebliche Unterschiede.
__________________
"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.03.2011, 20:42   #11   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.914
AW: Zwischenmolekulare Kräfte bei Neopentan und Tetrafluormethan

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied Beitrag anzeigen
Ich weiß ricinus, die Diskussion hatten wir schon mal.
Ja, ich erinnere mich
Vermutlich haben Sie Recht, und Ihre Sichtweise ist erfrischend unorthodox.
__________________
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
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