¿Cómo determinar el punto de ebullición de las sustancias? [cerrado]

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Aunque puede ser difícil determinar el punto de ebullición exacto de una sustancia, hay muchos factores que juegan para comparar si una sustancia tiene un punto de ebullición más alto que las demás.

1) Fuerza intermolecular. Fíjate que es «fuerza intermolecular» en lugar de «fuerza intramolecular». La razón es que cuando se hierve algo se quiere transformar la sustancia del estado líquido al estado gaseoso, y eso sólo se puede conseguir debilitando la conexión de las moléculas, no rompiendo el enlace intramolecular de una molécula. En general, existen tres tipos de fuerza intermolecular: la fuerza de dispersión de London, la fuerza dipolo-dipolo y los enlaces de hidrógeno. Cuanto más fuerte es la fuerza, mayor es la cantidad de energía necesaria para romper la conexión entre las moléculas, por lo que el punto de ebullición es mayor.

  1. La fuerza de dispersión de Londres (LDF/Van der Waals) suele ocurrir cuando no existe un dipolo significativo en la molécula (propano, hexano)
  2. El dipolo-dipolo ocurre cuando existe una cantidad observable de diferencia de carga entre los átomos de una molécula. Esto puede verse en el caso del cloruro de hidrógeno. El átomo de cloro es más electronegativo, por lo que atrae a los hidrógenos más electropositivos de otras moléculas también (pero no se une a ellos).
  3. El enlace de hidrógeno es el más fuerte. Se produce si una molécula tiene un átomo de hidrógeno unido a F (flúor), O (oxígeno) o N (nitrógeno). Estos átomos son altamente electronegativos. Esto ocurre en el caso del agua $H_2O$. Te recomiendo que pienses por qué el enlace de hidrógeno es el más fuerte y el de Van der Waals (fuerza de dispersión de Londres) es la fuerza intermolecular más débil.

      4. 2). La masa molecular. Supongamos que tienes dos sustancias, las cuales resultan interactuar a través de la LDF. Otra cosa a considerar es la masa de la molécula. Si la molécula es más grande, la superficie es mayor, lo que se traduce en una mayor LDF. Esto nos lleva a la conclusión de que la masa de la molécula es proporcional al punto de ebullición.

      3). Ramas. En los alcanos (formados sólo por C y H), generalmente un alcano de cadena recta tiene un punto de ebullición más alto que los alcanos ramificados similares debido a la superficie entre dos moléculas adyacentes. Esto es más difícil si el alcano tiene ramificaciones. Comparar : 2,3-dimetilbutano y hexano. Ambos tienen 6 carbonos, pero el punto de ebullición del 2,3-dimetilbutano es de 331,15 K mientras que el del hexano es de 341,15 K.

      Mira tu caso. $H_2O$ tiene oxígeno, por lo que el enlace de hidrógeno. Aunque la electronegatividad del hidrógeno, el selenio, el azufre y el telurio están alrededor de 0,1 – 0,48 de diferencia, realmente no contribuye mucho al dipolo global de la molécula. Así que estos tres deben interactuar con la LDF. We can see that the molecular mass of sulfur < selenium < tellurium (S < Se < Te). From what we know, the bigger the mass, the larger the boiling point.

      From this point we can tell that :$H_2S < H_2Se < H_2Te < H_2O$

      And a quick Google search will show us that the boiling point of these molecules are :$H_2S (-60) < H_2Se(-41,25) < H_2Te(-2.2) < H_2O$ (100)