لماذا تنصهر المواد العضوية بسهولة

1 إجابة واحدة
كاتب مقالات
جامعة دمشق (سوريا)

قبل الإجابة على تساؤلك عزيوي، هل تعلم ما أهمية معرفة نقطة انصهار المركبات العضوية؟

تعد نقطة الانصهار خاصية فيزيائية مهمة للمركب، يمكن استخدامها لتحديد خصائص المادة وتعد أيضًأ مؤشر على نقائها، وتعرَّف نقطة انصهار المادة الصلبة على أنها درجة الحرارة التي تتحول فيها المادة من حالتها الصلبة إلى الحالة السائلة وذلك تحت ضغط خارجي من ثابت.

عادة ما يمتلك المركب البلوري النقي نقطة انصهار منخفضة ويذوب تمامًا على نطاق ضيق من درجة الحرارة لا تزيد عن 0.5-1 درجة مئوية، كما يؤدي وجود كمية صغيرة من الشوائب إلى انخفاض في نقاط التجمد ويظهر زيادة ملحوظة في عرض نطاق نقطة الانصهار. وبالأرقام، يشير نطاق نقطة انصهار> 5 درجة مئوية إلى أن المادة غير نقية، بالنسبة للمادة التي تُعرف هويتها، يمكن إجراء تقدير لدرجة النقاء من خلال مقارنة نقطة انصهارها بنقطة انصهار العينة.

نعود للإجابة عن سؤالك “لماذا تنصهر المواد العضوية بسهولة”؟

في الحقيقة تعود قيمة نقطة الانصهار لكل مادة لعامل مهم، وهو:

قوة الترابط بين الجزيئات: حيث تعتمد درجة الذوبان على الروابط الموجودة بين الذرات، وتُصنَّف الروابط حسب قوتها تدريجيًا من الأقوى للأضعف، إلى الروابط الأيونية من ثمّ الروابط المعدنية وأخيرًا الروابط الهيدروجينية، وبالتالي:

  1. تعد المركبات الأيونية المركبات الأكثر مقاومة للذوبان، حيث تحتاج إلى درجات حرارة الأعلى لكسر الروابط الأيونية القوية جدًا، وبالتالي تنصهر (تحتاج إلى درجات حرارة عالية جدًا للقيام بذلك!).
  2. لكي يذوب المعدن، تحتاج إلى كسر الروابط المعدنية التي هي أقل قوة نسبيًا من الروابط الأيوني، لذلك تحتاج إلى درجات حرارة أقل من سابقتها.
  3. وأخيرًا المواد العضوية، وهي تحتاج إلى أقل مقدور من الطاقة لكي تنصهر، وذلك بسبب وجود الروابط الجزيئية سهلة الكسر، هذه هي الروابط بين الجزيئات المختلفة. ففي الجزيئات العضوية، تكون أنواع القوى الجزيئية عادة قوى جذب ضعيفة مثل الروابط الهيدروجينية.

وتزداد نقاط الانصهار مع زيادة عدد الكربون في الجزيء، وذلك لأن القوى الجذابة بين الجزيئات، على الرغم من ضعفها الفردي، تصبح أكثر أهمية تراكمية مع زيادة عدد الذرات والإلكترونات في الجزيء.

مثال: القوة الترابط الوحيدة بين جزيئات البوتان هي قوة فان دير فالس الضعيفة، لذلك للبوتان نقطة انصهار منخفضة جدًا، ولكن في حالة ميثيل بروبانوات ، وبسبب وجود المجموعة القطبية C – O، ترتبط الجزيئات معًا عن طريق تفاعل ثنائي القطب. لذلك، فإن نقطة انصهاره أعلى من تلك الخاصة بالبوتان.

كما يؤثر شكل الجزيء في قيمة نقطة الانصهار، حيث تختلف الانصهار بين مركبين حسب الترتيب الهيكلي لكلٍ منها، أي ترتيبات مختلفة في الذرات وترتيبها، ويمكن أن تُستخدم هذه النقطة،  لتحديد وتوصيف المركب، فإذا لاحظنا اختلاف  نقطة الانصهار لعينتين نقيتين اختلافًا واضحًا، فهذا يشير إلى أن المركبين يجب أن يكون لهما ترتيبات هيكلية مختلفة، وبالمقابل كانت هناك مادتان لهما نفس نقطة الانصهار، فقد يكون لهما (ليس بالضرورة) نفس البنية.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "لماذا تنصهر المواد العضوية بسهولة"؟