تعتبر المركبات العضوية من أكثر المركبات الكيميائية انتشارًا في الطبيعة، وهي تشكل أساس الحياة على الأرض. من الخصائص الفيزيائية المميزة لهذه المركبات هي انخفاض درجات انصهارها وغليانها مقارنة بالمركبات الأيونية. في هذا المقال، سنتناول الأسباب التي تؤدي إلى انخفاض درجة انصهار المركبات العضوية.
أسباب انخفاض درجة انصهار المركبات العضوية:
-
الروابط التساهمية:
- ضعف القوى بين الجزيئات: ترتبط ذرات المركبات العضوية ببعضها البعض بروابط تساهمية، وهي روابط قوية داخل الجزيء. ولكن القوى التي تربط جزيئات المركب العضوي ببعضها البعض (القوى بين الجزيئية) تكون عادةً أضعف بكثير من الروابط التساهمية. هذه القوى الضعيفة تسمح بفصل الجزيئات عن بعضها بسهولة عند تسخينها، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الانصهار.
- أنواع القوى بين الجزيئية: تشمل القوى بين الجزيئية في المركبات العضوية قوى لندن، قوى فان دير فال، وقوى الهيدروجين. هذه القوى تكون أضعف بكثير من الروابط الأيونية التي تربط أيونات المركبات الأيونية ببعضها البعض.
-
الشكل الجزيئي:
- التفرع: الجزيئات المتفرعة لها مساحة سطح أقل للتلامس مع الجزيئات المجاورة، مما يقلل من قوة التجاذب بينها وبالتالي يقلل من درجة الانصهار.
- الشكل غير المتماثل: الجزيئات غير المتماثلة تجد صعوبة أكبر في التعبئة بشكل محكم في الشبكة البلورية، مما يضعف القوى بين الجزيئية ويقلل من درجة الانصهار.
-
الحجم الجزيئي:
- زيادة الحجم: مع زيادة حجم الجزيء، تزداد مساحة السطح المتاحة للتجاذب بين الجزيئات، مما يؤدي إلى زيادة في درجة الانصهار. ومع ذلك، هذا التأثير يكون أقل أهمية من تأثير نوع الروابط والشكل الجزيئي.
مقارنة بدرجات انصهار المركبات الأيونية:
- الروابط الأيونية: ترتبط أيونات المركبات الأيونية ببعضها البعض بروابط أيونية قوية جدًا، مما يتطلب كمية كبيرة من الطاقة لكسر هذه الروابط وفصل الأيونات عن بعضها.
- الشبكة البلورية: تشكل المركبات الأيونية شبكة بلورية ثلاثية الأبعاد قوية، مما يزيد من قوة الترابط بين الأيونات.
الاستنتاج:
بسبب ضعف القوى بين الجزيئات في المركبات العضوية مقارنة بالروابط الأيونية، فإن طاقة أقل تكون كافية لكسر هذه الروابط وفصل الجزيئات عن بعضها، مما يؤدي إلى انخفاض درجة انصهارها. بالإضافة إلى ذلك، يلعب الشكل الجزيئي والحجم الجزيئي دورًا هامًا في تحديد درجة انصهار المركب العضوي.
أمثلة:
- معظم المركبات العضوية مثل الهيدروكربونات والسكريات والأحماض الدهنية لها درجات انصهار منخفضة.
- المركبات الأيونية مثل ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) لها درجات انصهار عالية جدًا.
خلاصة: إن فهم الأسباب التي تؤدي إلى انخفاض درجة انصهار المركبات العضوية يساعدنا على فهم خصائص هذه المركبات وتصنيفها. كما يساعدنا على توقع سلوك هذه المركبات عند تعرضها للحرارة.