Die treibende Kraft zwischen allen molekularen Bindungen ist eine Anziehungskraft zwischen entgegengesetzten Ladungen. Einige Moleküle haben viel stärkere Bindungen, während andere viel schwächere Bindungen haben. Es ist in der Tat die Stärke dieser Bindungen, die den Siedepunkt eines Moleküls bestimmen. Insbesondere gibt es vier Arten von Bindungen, einschließlich in der Reihenfolge ihrer Stärke: Ionenbindungen, Wasserstoffbindungen, Van-der-Waals-Dipolbindungen und Van-der-Waals-Dispersionsbindungen.Um festzustellen, ob ein Molekül einen höheren Siedepunkt als ein anderes hat, müssen Sie lediglich deren Bindungen identifizieren und diese anhand der obigen Liste vergleichen.
Identifizieren Sie die Art der Atome, die gebunden werden. Wenn Nichtmetallatome an Metallatome gebunden werden, ist das Molekül ionisch und hat daher ionische Bindungen. Bei den Molekülen PF3 und CF4 ist beispielsweise Phosphor (P) ein Nichtmetall, während Fluor (F) ein Metalloid ist. Währenddessen ist Kohlenstoff (C) ein Nichtmetall, während Fluor (F) ein Metalloid ist. Kein Molekül weist eine Kombination von Nichtmetall- und Metallatomen auf, sodass keines der Moleküle ionische Bindungen aufweist.
Bestimmen Sie, ob eines der Moleküle polar ist, indem Sie es nach dem Lewis-Punktdiagramm zeichnen und dann prüfen, ob es eine symmetrische oder asymmetrische Form hat. In diesem Beispiel hat CF4 eine symmetrische tetraedrische Form, während PF3 eine asymmetrische trigonale Pyramidenform hat. Da CF4 symmetrisch ist, weist es daher Dispersionsbindungen auf.
Überprüfen Sie die Elektronegativität jedes Atoms in allen asymmetrischen Molekülen mithilfe einer Periodentabelle der Elemente. In diesem Beispiel hat Phosphor (P) eine Elektronegativität von 2,1, während Fluor (F) eine Elektronegativität von 4,0 hat. Daher weist PF3 Dipolbindungen auf.
Bestätigen Sie, ob die Moleküle Wasserstoffatome enthalten und ob diese Wasserstoffatome an Fluorid-, Sauerstoff- oder Stickstoffatome gebunden sind. Enthält ein Atom eine Mischung aus Wasserstoff und einem der anderen drei hochelegronegativen Elemente, so weist das Molekül Wasserstoffbrückenbindungen auf. In diesem Beispiel hat weder PF3 noch CF3 Wasserstoffatome, sodass beide keine Wasserstoffbrückenbindungen enthalten.
Bestimmen Sie jedes Molekül anhand seiner Bindungen mit Punkten. Geben Sie 4 Punkte für Ionenbindungen, 3 Punkte für Wasserstoffbindungen, 2 Punkte für Dipolbindungen und 1 Punkt für Dispersionsbindungen. In diesem Beispiel hat PF4 Dipolbindungen und erhält 2 Punkte. In der Zwischenzeit weist CF4 Dispersionsbindungen auf, sodass es 1 Punkt erhält. Da PF4 mehr Punkte als CF4 hat, hat es einen höheren Siedepunkt.