극성과 분자 간의 상호작용은 유기화합물의 끓는 점 및 녹는점에 어떠한 영향을 미치나요?

Question

안녕하세요. 극성과 분자 간의 상호작용은 유기화합물의 끓는 점 및 녹는점에 어떠한 영향을 미치며, 녹는점은 끓는점과 다르게 분자 구조의 쌓임을 보는 이유는 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 질문해주신 극성과 분자 간 상호작용이 유기화합물의 끓는점과 녹는점에 미치는 영향은 우선 끓는점은 액체에서 기체로 넘어갈 때, 즉 분자 간 인력이 끊어지는 데 필요한 에너지와 직접 관련됩니다. 따라서 분자 간 상호작용이 강할수록 끓는점은 높아집니다. 분자 간 인력의 강도는 이온 결합 > 수소 결합 > 쌍극자-쌍극자 상호작용 > London 분산력 순서인데요, 예를 들어서 메탄(CH₄)은 무극성 분자로 분산력만 작용하기 때문에 끓는점이 약 –161 ℃로 매우 낮습니다. 다음으로 에탄올(CH₃CH₂OH)은 극성분자이고 수소결합이 작용하므로 끓는점 약 78 ℃인데요, 이처럼 수소 결합을 형성할 수 있는 극성 분자가 훨씬 높은 끓는점을 가집니다.

즉, 극성이 클수록, 그리고 수소 결합과 같은 강한 분자 간 상호작용이 존재할수록 끓는점이 높아집니다. 감사합니다.