Allgemeine Chemie
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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 12.12.2004, 18:00   #1   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Frage Siedepunkt

Hallo,

ich habe folgende Frage.

Hängt es von der Masse ab, wie hoch die Siedetemperatur eines Moleküls ist?


Die Antwort ist auf jeden Fall Nein, begründet mit den zwischenmolekularen Kräften.

Vorkommen müssten bei der Antwort auch, glaube ich, dipolcharakter und Wasserstoffbrückenbindung, da es auf Wasser und Methan bezogen ist.

Es wäre super, wenn mir hier jemand schnellstmöglich antworten könnte!

Liebe Grüße
Cinderella
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Alt 12.12.2004, 18:11   #2   Druckbare Version zeigen
Alichimist Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.979
AW: Siedepunkt

welche Masse, Molmasse M?

allg. sagt man folgendes: der Kp hängt (mindestens) ab von
- M
- Molekülfläche
- Polarität
__________________
Kraft wird aus dem Zwang geboren und stirbt an der Freiheit.
Alichimist ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2004, 18:13   #3   Druckbare Version zeigen
Lupovsky Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.363
AW: Siedepunkt

Verstehe deine Frage jetzt nicht ganz:
Zitat:
Die Antwort ist auf jeden Fall Nein, begründet mit den zwischenmolekularen Kräften.
Wer sagt das?
Der Siedepunkt von Substanzen hängt im wesentlichen von den zwischenmolekularen Kräften ab, allerdings auch von der molekularen Masse der Substanz und dem sterischen Anspruch des Moleküls (Größe und Form).
Dabei gehören sowohl Dipolcharakter als auch die Wasserstoffbrückenbindungen zu den zwischenmolekularen Kräften.
__________________
Dirk

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Lupovsky ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2004, 18:14   #4   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Siedepunkt

Natürlich hängt es von der Masse ab :

Methan, Ethan, Propan....

Solange Du also ähnliche Moleküle betrachtest.

Wasser ./. Methan

Zitat:
Vorkommen müssten bei der Antwort auch, glaube ich, dipolcharakter und Wasserstoffbrückenbindung, da es auf Wasser und Methan bezogen ist.
Da hast Du die Antwort ja fast schon. Schau nach, was für eine Elektronegativität Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff haben, ergo was für Bindungen vorliegen. Schau Dir den räumlichen Bau von Wasser und Methan an und fasse das alles in einen vernünftigen Satz.

Und Willkommen hier.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2004, 18:24   #5   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Siedepunkt

Hallo,

Danke für eure Antworten.

Ich versuche mal zusammenzufassen, was ich in einer Klausur antworten würde, wäre lieb, wenn es jemand korrigieren würde, wenn es falsch ist.

Die Siedetemperatur hängt nicht nur von der Masse ab, da zwischenmolekulare Kräfte hierfür auch entscheidend sind.

Wasser besitzt eine sehr stabile Wasserstoffbrückenbindung und Methan hat einen Dipolcharakter, der anhand der Van-der-Waals Kräfte zustande kommt.
Dieser ist allerdings nicht so stark, wie die Wasserstoffbrückenbindung.



Und jetzt komme ich irgendwie nicht weiter.
Ich weiß nicht, was das jetzt mit dem Siedepunkt zu tun hat :-(
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Alt 12.12.2004, 18:31   #6   Druckbare Version zeigen
GaNg Männlich
Mitglied
Beiträge: 312
AW: Siedepunkt

Na ja, Wasser ist halt ein richtiger Dipol und Methan ist es nicht. Du brauchst mehr Energie um die WBBs voneinander zu trennen als die Methanmoleküle. Wenn du dir mal aufzeichnest, wo wie Ladungen vorhanden sind, dann wird das vielleicht deutlicher.
Ansonsten wie vorher schon angesprochen, gilt bei ähnlichen Molekülen (Methan, Ethan, Propan): Je länger die Kette, desto schwächer die zwischenmolekularen Kräfte.
GaNg ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.12.2004, 18:48   #7   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Siedepunkt

Ach ich glaube, jetzt habe ich es kapiert :-)

Es ist also ja so, dass Wasser eine Wasserstoffbrückenbindung aufweist und Methan nur einen Dipolcharakter.
Die Wasserstoffbrückenbindung benötigt mehr Energie, um sie zu trennen, Methan allerdings, obwohl eine sehr ähnliche Masse besteht, weniger Energie, sodass Methan eine niedrigere Siedetemperatur hat.


Ist das nun so richtig?
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Alt 12.12.2004, 18:53   #8   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Siedepunkt

Zitat:
Zitat von Cinderella85
Hallo,

Danke für eure Antworten.

Ich versuche mal zusammenzufassen, was ich in einer Klausur antworten würde, wäre lieb, wenn es jemand korrigieren würde, wenn es falsch ist.

Die Siedetemperatur hängt nicht nur von der Masse ab, da zwischenmolekulare Kräfte hierfür auch entscheidend sind.

Wasser besitzt eine sehr stabile Wasserstoffbrückenbindung und Methan hat einen Dipolcharakter, der anhand der Van-der-Waals Kräfte zustande kommt.
Dieser ist allerdings nicht so stark, wie die Wasserstoffbrückenbindung.



Und jetzt komme ich irgendwie nicht weiter.
Ich weiß nicht, was das jetzt mit dem Siedepunkt zu tun hat :-(
Der Siedepunkt hängt von den gegenseitigen Anziehungskräften der Moleküle/Atome ab. Die Hauptanziehungskraft ist elektrischer Natur : Coulombkraft (Gravitation kann vernachlässigt werden).

Durch besonders hohe Siedepunkte zeichnen sich Salze (bestehend aus Kat- und Anionen) aus, das hier eine vollständige Ladungstrennung vorliegt.

Zu einer teilweisen Ladungstrennung kommt es, wenn die Elektronegativitätsunterschiede für eine vollständige Ladungstrennung nicht ausreichen. Im Molekül liegt dann eine sogenannte polarisierte Atombindung vor : Die Bindungselektronen halten sich im Mittel näher beim elektronegativeren Partner auf. Beim linear gebauten CO2 herrscht in der Mitte am zentralen C-Atom ein Elektronendefizit, an den terminalen Sauerstoffatomen ein Elektronenüberschuss. Man kann sich vorstellen, dass durch eine geeignete Anordnung der Moleküle, die positiven und negativen Partialladungen sich anziehen und so den Siedepunkt erhöhen. Allerdings ist CO2 symmetrisch gebaut, so dass die Ladungsschwerpunkte in der Mitte des Moleküles zusammenfallen.

Anders beim gewinkelt gebauten Wassermolekül : Hier fallen die Ladungsschwerpunkte nicht zusammen, es liegt ein sogenannter Dipol vor. Diese starken Dipol-Dipol-Wechselwirkungen erhöhen den Siedepunkt erheblich. Bei Wasser kommt im Vergleich zu anderen Dipolen (z.B. HCl) noch die Ausbildung von sehr effektiven Wasserstoffbrücken hinzu, die den Siedepunkt nochmals um einiges erhöhen.

Methan ist tetraedrisch gebaut : In der Mitte des Tetraedes sitzt das Kohlenstoffatom, an den Ecken die Wasserstoffatome. Der Elektronegativitätsunterschied zwischen H und C ist gering, die Bindungen also nur schwach polarisiert. Auch fallen die Ladungsschwerpunkte im Zentrum des Tetraeders zusammen. Die einzigen Anziehungskräfte entstehen durch zufällige Elektronenfluktuationen, die im Nachbarmolekül kurzzeitig einen Dipol induzieren (London´sche Dispersionskraft, van der Waals-Wechselwirkung). Da diese Kräfte nur kurzeitig wirken, sind sie entsprechend schwach, der Siedepunkt entsprechend tief.

s.a. : http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=15959
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2004, 19:08   #9   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Siedepunkt

Zum Beitrag der Masse eine Moleküls vielleicht folgender Überschlag

Wasser soll ohne Berücksichtung der intermolekularen Wechselwirkungen von der Wasseroberfläche auf einen Abstand von 10 Angström zur Oberfläche angehoben werden.

Dazu ist für Wasser eine Energie von rund 2 . 10-10J/mol notwenig.

Wenn man das mit der Energie vergleicht, die zum Lösen der Wasserstoffbrückenbindungen notwendig ist (rund 40 KJ/mol), dann kann man den Beitrag der Molekülmasse zum Siedpunkt getrost vernachlässigen.
__________________
Gruß belsan

Fachfragen bitte im Forum stellen und nicht per PN.
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2004, 19:12   #10   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Siedepunkt

Dankeschön,

ihr helft mir wirklich unglaublich viel!

Also sind meine Annahmen, die ich zuvor geschrieben habe, im Grunde schon richtig, ja?
Ich kann es leider nicht so gut formulieren, wie es im Lexikon steht, aber es geht ja um das grundsätzliche Verständnis.

Muss ja wissen, ob die Antwort in einer Klausur dann falsch wäre ;-)


Habe (nur) noch eine weitere Frage, würde mich freuen, wenn da auch jemand reinschauen würde, da ich dafür einen neuen Zhread aufmache, für den Fall, dass sich dann auch noch weitere User angesprochen fühlen.
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Alt 12.12.2004, 20:12   #11   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Siedepunkt

Habe jetzt auch hierzu einen Text verfasst,
bitte, bitte nimm sich mal jemand die Zeit, ihn kurz zu lesen, und wieder Anmerkungen zu machen ;-)

Nein, es hängt nicht NUR von der Masse ab, wie hoch die Siedetemperatur eines Atomos oder Moleküls ist. Entscheidend hierbei sind auch die Zwischenmolekularen Kräfte. Beispielsweise beim Wasser und Methan. Obwohl die Massen keine enorm hohen Differenzen aufweisen, haben sie dennoch sehr unterschiedliche Siedetemperaturen. Verantwortlich hierfür sind auch die Wasserstoffbrückenbindung beim Wasser und die Van-der-Waals Kräfte beim Methan.
Beim Methan wirken die Van-der-Waals Kräfte, wodurch Methan nur einen Dipolcharakter besitzt, Wasser hingegen hat aber einen Dipol, wodurch eine sehr feste Wasserstoffbrückenbindung besteht. Um diese zu trennnen, muss mehr Energie aufgebracht werden, als bei Methan, wodurch Methan eine niedrigere Siedetemperatur als Wasser hat.



Und jetzt seid ihr dran ;-)
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Alt 12.12.2004, 21:38   #12   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Siedepunkt

Zitat:
Zitat von Cinderella85
Nein, es hängt nicht NUR von der Masse ab, wie hoch die Siedetemperatur eines Atomos oder Moleküls ist. Entscheidend hierbei sind auch die zwischenmolekularen Kräfte.
Die Siedetemperatur eines Atomes/Moleküles hängt ab von seiner Masse und den Kräften, die zwischen den Molekülen wirken.

Zitat:
Beispielsweise beim Wasser und Methan. Obwohl die Massen keine enorm hohen Differenzen aufweisen, haben sie dennoch sehr unterschiedliche Siedetemperaturen.
Ist i.O.

Zitat:
Verantwortlich hierfür sind die Dipoleigenschaften und Wasserstoffbrückenbindung beim Wasser und die Van-der-Waals Kräfte beim Methan.
s. Anmerkungen

Zitat:
Beim Methan wirken die Van-der-Waals Kräfte, wodurch Methan nur einen temporär induzierten Dipolcharakter besitzt, ein Wassermolekül hingegen stellt einen permantenten Dipol dar, wodurch eine sehr feste Wasserstoffbrückenbindung besteht. Um diese zu trennnen, muss mehr Energie aufgebracht werden, als bei Methan, wodurch Methan eine niedrigere Siedetemperatur als Wasser hat.
Methan ist kein Dipol. Es ist so ziemlich die unpolarste Verbindung, die es gibt. Das es dennoch verflüssigt werden kann (bei extrem tiefen Temperaturen) liegt an den beschriebenen quantenphysikalischen Fluktuationen in der Elektronenwolke.

Zitat:
Und jetzt seid ihr dran ;-)
Angebrachter wäre : "Vielen Dank!"
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