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Alt 29.08.2010, 12:20   #1   Druckbare Version zeigen
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Frage Warum hat Methan eine höheren Schmelzpunkt als Monosilan?

Servus,

Laut der deutschsprachigen Wikipedia, bzw. deren Quelle, der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA hat Methan einen Schmelzpunkt von -182°C, Monosilan hingegen einen von -185°C. Warum?

Beide sind doch symmetrisch --> keine Dipol-Dipol-Kräfte und keine H-Brückenbindungen(dafür ist Δ
EN auch zu klein)
Und von den Van der Waals Kräften her müsste SiH4
eine höhere Schmelztemperatur aufweisen. So ist es ja auch bei der Siedetemperatur! Wo ist der Fehler?

Geändert von rneuschulz (29.08.2010 um 12:26 Uhr)
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Alt 29.08.2010, 13:17   #2   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
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Beiträge: 6.878
AW: Warum hat Methan eine höheren Schmelzpunkt als Monosilan?

Zitat:
Wo ist der Fehler?
einen fehler im engeren sinne sehe ich nicht, ausser vielleicht dass du aus dem blick verloren hast dass diese ganzen nummern mit "warum ist das soundso" erklaerungsmodelle sind, die naturgemaess grenzen, ausnahmen usw. haben, und die hast du unbemerkt ueberschritten.

du ueberstrapazierst die klassischen argumente hier schlicht, das ist alles

leider gibt es in der chemie vieles, was man erst mit den unanschaulichen methoden der quantenmechanik erklaerungskraeftig in den griff bekommt (und selbst die quantenmechanik ist auch "nur" ein mnodell), z.b. die tatsache dass Hg bei raumtemperatur fluessig ist.

nun muss man glaube ich bei methan/silan nicht ganz soweit ausholen, hier koenntest du vermutlich mit schlichten geometriebetrachtungen herausfinden, dass silan "schlechter gepackt werden kann", weil es zufaellig geometrisch etwas unguenstiger geformt ist.
solche beziehungen atombau/geometrie des festkorpers sind i.a. nicht trivial abschaetzbar, und stellen uns rechnerisch gelegentlich vor nicht unerhebliche probleme sofern man die struktur prognostizieren soll (--> "wurstproblem" http://de.wikipedia.org/wiki/Wurstkatastrophe#Die_Wurstkatastrophe )

weiterhin: Si-H bindung ja doch signifikant unpolarer ist als die C-H bindung,und auch das spielt da sicherlich mit rein. nur wie genau, wer weiss das alles schon ohne das quantenmechanisch gerechnet zu haben...

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 29.08.2010, 14:05   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Warum hat Methan eine höheren Schmelzpunkt als Monosilan?

Danke für die schnelle Antwort, ich denk, dass mir das weiterhelfen müsste...

gruß

Richard
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Alt 29.08.2010, 14:40   #4   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.878
AW: Warum hat Methan eine höheren Schmelzpunkt als Monosilan?

nachtrag:

(a) ich hatte oben lediglich von "atombau/geometrie" gesprochen, das gilt natuerlich um so staerker fuer "molekuelbau/geometrie"

(b) fuer den einfluss der individuellen geometrie auf die "geschlossenheit" (naehe der molekuele zueinander --> z.b. energiebedarf zum aufloesen der struktur, schmelzpunkt) finde ich folgendes geometrisches gedankenexperiment eigentlich immer sehr instruktiv:
"versuche aus reinen vierecken, fuenfecken, sechsecken und siebenecken jeweils ein bestmoeglich geschlossenes parkett zu legen"

so vom ding her ist das genau die problematik, die du auch bei 3d-molekuelen antriffst
hierauf wird z.b. das unregelmaesige verhalten der schmelzpunkte bei alkanen zureckgefuehrt, welches besonders bei den niederen gliedern sehr augenfaellig ist (besonders krass: methan -182 °C, ethan -183 °C)
http://www.tomchemie.de/Alkane/physikalische%20Eigenschaften%20Alkane.htm
*) der in der tabelle gezeigte smp. fuer ethan ist falsch, nach diversen anderen unterlagen betraegt der tatsaechlich -183 °C, sic!

und hier hast du noch nicht einmal den superpositionierenden effekt der unterschiedlichen elektronegativitaetsdifferenzen relevant mit am start...

gruss

ingo

Geändert von magician4 (29.08.2010 um 15:09 Uhr)
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