ແຮງລະຫວ່າງໂມເລກຸນ: ຈຸດເດືອດ, ຄວາມດັນໄອ ແລະ ການລະລາຍ

ແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງໂມເລກຸນ, ບໍ່ແມ່ນພັນທະພາຍໃນມັນ

ພັນທະໂຄວາເລນຍຶດອະຕອມຂອງໂມເລກຸນໄວ້ນຳກັນ. ແຮງລະຫວ່າງໂມເລກຸນ (IMF) ແມ່ນແຮງດຶງດູດທີ່ອ່ອນກວ່າຫຼາຍລະຫວ່າງໂມເລກຸນແຍກກັນ, ແລະ ມັນແມ່ນສິ່ງທີ່ຕ້ອງເອົາຊະນະເມື່ອຂອງແຫຼວເດືອດ ຫຼື ສານແຂງລະລາຍ. ເມື່ອນ້ຳເດືອດ, ແກັສທີ່ເກີດຍັງປະກອບດ້ວຍໂມເລກຸນ H₂O; ບໍ່ມີພັນທະ O–H ແຕກ. ມີແຕ່ແຮງດຶງດູດລະຫວ່າງໂມເລກຸນຂ້າງຄຽງທີ່ຖືກທຳລາຍ.

ເນື່ອງຈາກແຮງເຫຼົ່ານີ້ຄວບຄຸມວ່າໂມເລກຸນຕິດກັນແໜ້ນປານໃດ, ມັນຈຶ່ງຄວບຄຸມຊຸດສົມບັດທາງກາຍະພາບພ້ອມກັນ. IMF ທີ່ແຮງກວ່າໂດຍທົ່ວໄປໝາຍເຖິງຈຸດເດືອດສູງກວ່າ, ເອນທາລປີຂອງການລະເຫີຍສູງກວ່າ, ຄວາມດັນໄອຕ່ຳກວ່າທີ່ອຸນຫະພູມທີ່ກຳນົດ, ແລະ ມັກມີຄວາມໜຽດ ແລະ ແຮງຕຶງຜິວສູງກວ່າ. ຖ້າທ່ານຈັດລຳດັບ IMF ໄດ້, ທ່ານມັກຈັດລຳດັບທັງໝົດນີ້ພ້ອມກັນໄດ້.

ແຮງກະແຈກກະຈາຍຂອງລອນດອນໃນທຸກສານ

ແຮງກະແຈກກະຈາຍເກີດຂຶ້ນເພາະການກະຈາຍຕົວຂອງເອເລັກຕຣອນມີການຜັນຜວນ. ໃນທຸກຂະນະ ເອເລັກຕຣອນໃນໂມເລກຸນອາດບໍ່ສະໝ່ຳສະເໝີເລັກນ້ອຍ, ສ້າງໄດໂພລຊົ່ວຄາວທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດໄດໂພລທີ່ກົງກັນໃນໂມເລກຸນຂ້າງຄຽງ. ທັງສອງດຶງດູດກັນຊົ່ວຄາວ, ແລະ ແບບແຜນນີ້ຊ້ຳໄປທົ່ວຂອງແຫຼວ. ທຸກອະຕອມ ແລະ ໂມເລກຸນມີແຮງກະແຈກກະຈາຍ, ບໍ່ວ່າຈະມີຂົ້ວຫຼືບໍ່.

ຄວາມແຮງຂອງແຮງກະແຈກກະຈາຍຂຶ້ນກັບຄວາມສາມາດໃນການເກີດຂົ້ວ, ໝາຍເຖິງເມກເອເລັກຕຣອນບິດເບືອນໄດ້ງ່າຍປານໃດ. ໂມເລກຸນໃຫຍ່ທີ່ມີເອເລັກຕຣອນຫຼາຍເກີດຂົ້ວໄດ້ງ່າຍກວ່າ, ສະນັ້ນແຮງກະແຈກກະຈາຍໂດຍທົ່ວໄປເພີ່ມຕາມມວນໂມລາພາຍໃນຕະກູນຂອງສານປະກອບທີ່ຄ້າຍກັນ. ຮູບຮ່າງກໍສຳຄັນ: ໂມເລກຸນຍາວທີ່ຍືດອອກມີພື້ນຜິວສຳຜັດກັບເພື່ອນບ້ານຫຼາຍກວ່າໂມເລກຸນກະທັດຮັດທີ່ແຕກງ່າຂອງສູດດຽວກັນ, ສະນັ້ນມັນດຶງດູດກັນແຮງກວ່າ.

ຢ່າປະເມີນແຮງກະແຈກກະຈາຍຕ່ຳເກີນໄປ. ໃນໂມເລກຸນໃຫຍ່ມັນມັກເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງແຮງດຶງດູດທັງໝົດ, ເຖິງແມ່ນໂມເລກຸນນັ້ນມີຂົ້ວດ້ວຍກໍຕາມ.

ແຮງດຶງດູດໄດໂພລ–ໄດໂພລ ແລະ ພັນທະໄຮໂດຣເຈນ

ໂມເລກຸນທີ່ມີຂົ້ວມີໄດໂພລຖາວອນ, ສະນັ້ນໃນຂອງແຫຼວມັນມັກຫັນປາຍທີ່ມີປະຈຸບວກບາງສ່ວນຂອງໂມເລກຸນໜຶ່ງໄປໃກ້ປາຍທີ່ມີປະຈຸລົບບາງສ່ວນຂອງອີກໂມເລກຸນໜຶ່ງ. ແຮງດຶງດູດໄດໂພລ–ໄດໂພລນີ້ເພີ່ມເຂົ້າກັບແຮງກະແຈກກະຈາຍທີ່ມີຢູ່ສະເໝີ. ການຕັດສິນວ່າໂມເລກຸນມີຂົ້ວຫຼືບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ທັງຂົ້ວຂອງພັນທະ ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງມັນ.

ພັນທະໄຮໂດຣເຈນເປັນແຮງດຶງດູດໄດໂພລ–ໄດໂພລທີ່ແຮງເປັນພິເສດ. ມັນຕ້ອງມີອະຕອມໄຮໂດຣເຈນຈັບດ້ວຍພັນທະໂຄວາເລນກັບໄນໂຕຣເຈນ, ອົກຊິເຈນ ຫຼື ຟລູອໍຣີນ (ຜູ້ໃຫ້) ແລະ ຄູ່ໂດດດ່ຽວຢູ່ອະຕອມ N, O ຫຼື F ໃກ້ຄຽງ (ຜູ້ຮັບ). ພັນທະ N–H, O–H ຫຼື F–H ທີ່ມີຂົ້ວຫຼາຍເຮັດໃຫ້ອະຕອມໄຮໂດຣເຈນນ້ອຍມີປະຈຸບວກບາງສ່ວນຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ເຂົ້າໃກ້ຄູ່ໂດດດ່ຽວຂອງຜູ້ຮັບໄດ້ຢ່າງໃກ້ຊິດ.

ໂມເລກຸນສາມາດເປັນຜູ້ຮັບໂດຍບໍ່ເປັນຜູ້ໃຫ້. ອາຊີໂຕນ, (CH₃)₂CO, ມີຄູ່ໂດດດ່ຽວຢູ່ອົກຊິເຈນ ແຕ່ໄຮໂດຣເຈນທັງໝົດຂອງມັນຈັບກັບຄາບອນ, ສະນັ້ນໂມເລກຸນອາຊີໂຕນຈຶ່ງສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນກັນເອງບໍ່ໄດ້. ແຕ່ມັນຮັບພັນທະໄຮໂດຣເຈນຈາກນ້ຳໄດ້, ເຊິ່ງເປັນເຫດຜົນໜຶ່ງທີ່ອາຊີໂຕນປະສົມກັບນ້ຳໄດ້ທຸກອັດຕາສ່ວນ.

ແຮງໄອອອນ–ໄດໂພລ ແລະ ການລະລາຍສານແຂງໄອອອນ

ເມື່ອສານແຂງໄອອອນລະລາຍໃນນ້ຳ, ແຕ່ລະໄອອອນຖືກລ້ອມດ້ວຍໂມເລກຸນນ້ຳທີ່ຫັນເຂົ້າຫາມັນ: ປາຍອົກຊິເຈນທີ່ມີປະຈຸລົບບາງສ່ວນຫັນຫາແຄດໄອອອນ, ແລະ ປາຍໄຮໂດຣເຈນທີ່ມີປະຈຸບວກບາງສ່ວນຫັນຫາແອນໄອອອນ. ແຮງດຶງດູດໄອອອນ–ໄດໂພລນີ້ປ່ອຍພະລັງງານພໍທີ່ຈະຊົດເຊີຍສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການເພື່ອແຍກໄອອອນອອກຈາກຜລຶກ. ແຮງດຶງດູດແຮງກວ່າສຳລັບໄອອອນທີ່ມີປະຈຸສູງກວ່າ ແລະ ຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ.

ແຮງໄອອອນ–ໄດໂພລອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງໂພແທສຊຽມໂບຣໄມດ໌ລະລາຍໃນນ້ຳໄດ້ງ່າຍແຕ່ແທບບໍ່ລະລາຍໃນເຮັກເຊນ, ເຊິ່ງບໍ່ມີໄດໂພລດຶງດູດໄອອອນ. ກົດເກນທົ່ວໄປ "ຄ້າຍກັນລະລາຍຄ້າຍກັນ" ສະຫຼຸບເລື່ອງນີ້: ສານລະລາຍໄດ້ດີທີ່ສຸດໃນຕົວລະລາຍທີ່ມີແຮງລະຫວ່າງໂມເລກຸນຄ້າຍກັບຂອງຕົນເອງ. ໄອໂອດີນ, ໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວ, ລະລາຍໄດ້ດີໃນເຮັກເຊນ, ເຊິ່ງແຮງກະແຈກກະຈາຍລະຫວ່າງສານລະລາຍກັບຕົວລະລາຍທຽບເທົ່າກັບແຮງພາຍໃນສານບໍລິສຸດແຕ່ລະຊະນິດ.

ຕົວຢ່າງທີ່ແກ້ແລ້ວ: ຂອງແຫຼວສາມຊະນິດທີ່ມີມວນໂມລາເກືອບເທົ່າກັນ

ຈັດລຳດັບບິວເທນ (CH₃CH₂CH₂CH₃), ອາຊີໂຕນ ((CH₃)₂CO) ແລະ 1-ໂປຣພານອນ (CH₃CH₂CH₂OH) ຕາມຈຸດເດືອດ. ກ່ອນອື່ນປຽບທຽບມວນໂມລາ, ໃຊ້ນ້ຳໜັກອະຕອມມາດຕະຖານຂອງ IUPAC ທີ່ປັດເສດເປັນສອງຕຳແໜ່ງທົດສະນິຍົມ (H 1.01, C 12.01, O 16.00 g/mol). ບິວເທນ, C₄H₁₀: 4(12.01) + 10(1.01) = 58.14 g/mol. ອາຊີໂຕນ, C₃H₆O: 3(12.01) + 6(1.01) + 16.00 = 58.09 g/mol. 1-ໂປຣພານອນ, C₃H₈O: 3(12.01) + 8(1.01) + 16.00 = 60.11 g/mol. ມວນຕ່າງກັນນ້ອຍກວ່າ 4%, ສະນັ້ນແຮງກະແຈກກະຈາຍຄວນຄ້າຍກັນໂດຍປະມານ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງຈະມາຈາກຂົ້ວ.

ຕໍ່ໄປຈັດປະເພດແຮງ. ບິວເທນມີສະເພາະພັນທະ C–C ແລະ C–H ແລະ ເກືອບບໍ່ມີຂົ້ວ, ສະນັ້ນມີສະເພາະແຮງກະແຈກກະຈາຍ. ອາຊີໂຕນມີພັນທະ C=O ທີ່ມີຂົ້ວໃນການຈັດລຽງສາມຫຼ່ຽມພຽງທີ່ບໍ່ຕັດກັນ, ສະນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມແຮງໄດໂພລ–ໄດໂພລ, ແຕ່ບໍ່ມີພັນທະ O–H ແລະ ບໍ່ສາມາດໃຫ້ພັນທະໄຮໂດຣເຈນ. 1-ໂປຣພານອນມີກຸ່ມ O–H, ສະນັ້ນເພີ່ມພັນທະໄຮໂດຣເຈນ. ການທຳນາຍແມ່ນບິວເທນ < ອາຊີໂຕນ < 1-ໂປຣພານອນ.

NIST Chemistry WebBook ລະບຸຈຸດເດືອດປົກກະຕິປະມານ 273 K (0 °C) ສຳລັບບິວເທນ, 329.3 K (56.2 °C) ສຳລັບອາຊີໂຕນ ແລະ 370.3 K (97.2 °C) ສຳລັບ 1-ໂປຣພານອນ, ປ່ຽນດ້ວຍ T(°C) = T(K) − 273.15. ລຳດັບກົງກັບການທຳນາຍ. ເຫດຜົນດຽວກັນຈັດລຳດັບຄວາມດັນໄອທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງໃນລຳດັບກົງກັນຂ້າມ: ບິວເທນເປັນແກັສທີ່ 25 °C, ອາຊີໂຕນລະເຫີຍໄວ, ແລະ 1-ໂປຣພານອນລະເຫີຍຊ້າກວ່າ.

ຕົວຢ່າງທີ່ແກ້ແລ້ວ: ເມື່ອຂະໜາດໂມເລກຸນມີຜົນຫຼາຍກວ່າໄດໂພລ

ຕອນນີ້ປຽບທຽບໄດເອທິລອີເທີ ((C₂H₅)₂O), 1-ບິວທານອນ (CH₃CH₂CH₂CH₂OH) ແລະ ເຮັກເຊນ (C₆H₁₄). ໄດເອທິລອີເທີ ແລະ 1-ບິວທານອນເປັນໄອໂຊເມີ, ທັງສອງເປັນ C₄H₁₀O: 4(12.01) + 10(1.01) + 16.00 = 74.14 g/mol. ເຮັກເຊນໜັກກວ່າ: 6(12.01) + 14(1.01) = 86.20 g/mol. ໄດເອທິລອີເທີມີຂົ້ວແຕ່ບໍ່ມີພັນທະ O–H, 1-ບິວທານອນສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນໄດ້, ແລະ ເຮັກເຊນບໍ່ມີຂົ້ວ.

ລະຫວ່າງໄອໂຊເມີສອງຊະນິດ, ພັນທະໄຮໂດຣເຈນເປັນຕົວຕັດສິນ: 1-ບິວທານອນຄວນເດືອດສູງກວ່າໄດເອທິລອີເທີຫຼາຍ. ເຮັກເຊນເປັນກໍລະນີທີ່ໃຫ້ຄວາມຮູ້. ການໂຕ້ແຍ້ງໂດຍອີງຂົ້ວພຽງຢ່າງດຽວຈະວາງມັນໄວ້ສຸດທ້າຍ, ແຕ່ເຮັກເຊນໃຫຍ່ກວ່າ, ມີເອເລັກຕຣອນຫຼາຍກວ່າ ແລະ ເປັນສາຍຍາວ, ສະນັ້ນແຮງກະແຈກກະຈາຍຂອງມັນຈຶ່ງໃຫຍ່ກວ່າແຮງກະແຈກກະຈາຍຂອງອີເທີບວກແຮງດຶງດູດໄດໂພລ–ໄດໂພລທີ່ອ່ອນຂອງມັນ.

ຄ່າ NIST ຢືນຢັນສິ່ງນີ້: ໄດເອທິລອີເທີ 307.7 K (34.6 °C), ເຮັກເຊນ 341.9 K (68.8 °C) ແລະ 1-ບິວທານອນ 390.6 K (ປະມານ 117 °C). ບົດຮຽນແມ່ນວ່າການປຽບທຽບຂົ້ວປອດໄພທີ່ສຸດລະຫວ່າງໂມເລກຸນທີ່ມີຂະໜາດຄ້າຍກັນ. ເມື່ອຂະໜາດຕ່າງກັນຫຼາຍ, ໃຫ້ພິຈາລະນາແຮງກະແຈກກະຈາຍກ່ອນ ແລ້ວຖາມວ່າໄດໂພລ ຫຼື ພັນທະໄຮໂດຣເຈນແຮງພໍທີ່ຈະລົບລ້າງມັນຫຼືບໍ່. ການລະລາຍກໍຕາມແຮງເຫຼົ່ານີ້ດ້ວຍ: ເຮັກເຊນເກືອບບໍ່ລະລາຍໃນນ້ຳ, ໃນຂະນະທີ່ 1-ບິວທານອນ, ເຊິ່ງສ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນກັບນ້ຳໄດ້, ລະລາຍໄດ້ບາງສ່ວນ.

ຂໍ້ຜິດພາດທີ່ຄວນຫຼີກເວັ້ນເມື່ອປຽບທຽບແຮງລະຫວ່າງໂມເລກຸນ

ກ່ອນຈັດລຳດັບ, ໃຫ້ລະບຸທຸກແຮງທີ່ແຕ່ລະສານມີ ແທນທີ່ຈະເປັນພຽງແຮງດຽວທີ່ແຮງທີ່ສຸດ, ແລະ ບັນທຶກມວນໂມລາ. ນີ້ປ້ອງກັນຂໍ້ຜິດພາດທີ່ພົບຫຼາຍທີ່ສຸດ, ຄືການປຽບທຽບສະເພາະປ້າຍເຊັ່ນ "ມີຂົ້ວ" ແລະ "ບໍ່ມີຂົ້ວ" ໂດຍບໍ່ສົນໃຈຂະໜາດ.

ຂໍ້ຜິດພາດຂ້າງລຸ່ມນີ້ປາກົດຊ້ຳໆໃນຄຳອະທິບາຍເລື່ອງຈຸດເດືອດ ແລະ ການລະລາຍ.

• ເວົ້າວ່າການເດືອດທຳລາຍພັນທະໂຄວາເລນ. ການເດືອດແຍກໂມເລກຸນ; ໂມເລກຸນຍັງຄົບຖ້ວນ.
• ອ້າງພັນທະໄຮໂດຣເຈນສຳລັບໂມເລກຸນໃດກໍຕາມທີ່ມີໄຮໂດຣເຈນ. ໄຮໂດຣເຈນຕ້ອງຈັບກັບ N, O ຫຼື F.
• ຖືວ່າສານທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວບໍ່ມີແຮງລະຫວ່າງໂມເລກຸນ. ທຸກສານມີແຮງກະແຈກກະຈາຍ.
• ຈັດລຳດັບໂມເລກຸນທີ່ມີຂະໜາດຕ່າງກັນຫຼາຍດ້ວຍຂົ້ວພຽງຢ່າງດຽວ, ດັ່ງທີ່ຕົວຢ່າງເຮັກເຊນສະແດງ.
• ສະລັບແນວໂນ້ມຄວາມດັນໄອ. IMF ທີ່ແຮງກວ່າໝາຍເຖິງຄວາມດັນໄອຕ່ຳກວ່າ ແລະ ຈຸດເດືອດສູງກວ່າ.
• ຖື "ຄ້າຍກັນລະລາຍຄ້າຍກັນ" ເປັນກົດໝາຍແທນທີ່ຈະເປັນກົດເກນຄາດຄະເນ. ການລະລາຍຍັງຂຶ້ນກັບເອນໂທຣປີ ແລະ ອຸນຫະພູມ.