Почему спирт менее плотный, чем вода?

Этиловый спирт (этанол) менее плотный, чем вода, и его температура кипения ниже. Но эта молекула сложнее и больше, чем простая H2O. Как может вещество с большей молекулярной массой иметь меньшую плотность?

Наверное, лучше спросить об этом на Chemistry SE. Кроме того, он плотнее газа, когда важна молекулярная масса. Весь алмаз может быть одной молекулой...
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос как не по теме, потому что он не имеет ничего общего с физикой (хорошо, не обращая внимания на тот факт, что квантовая и физическая химия построены на физике). Компетентен для Chem.SE.

Ответы (3)

Основная причина – водородные связи. Посмотрите на следующую схему ( * ):

Водородная связь.

Водород и кислород имеют значительно разные значения электроотрицательности (склонность атома притягивать электроны), что приводит к постоянной поляризации молекулярных связей между ними. Атомы кислорода (показаны красным) в ЧАС 2 О молекула имеет постоянный отрицательный заряд, атомы водорода (показаны белым цветом) постоянный положительный заряд. Такие молекулы называются постоянными диполями . Электростатические притяжения между этими зарядами показаны тонкими пунктирными линиями.

Эти электростатические притяжения уменьшают среднее расстояние между молекулами, тем самым увеличивая плотность.

Они также затрудняют выход молекул из жидкой фазы, что приводит к более высокой температуре кипения.

Этанол также демонстрирует некоторую водородную связь, поскольку он также является постоянным диполем, более слабым, чем вода. Их тоже меньше.

В дополнение к постоянным диполям некоторые молекулы также поляризуемы : когда электронные облака, составляющие связи в молекуле, сталкиваются с облаками пыльной молекулы во время столкновения, электростатическое отталкивание между ними вызывает переходную поляризацию. Это имеет тенденцию немного повышать температуру кипения. Более сложные, более длинные молекулы более поляризуемы и, как правило, имеют более высокие температуры кипения.

* : схема для шестиугольного льда, но принцип водородной связи в жидкой воде тот же.

Я не думаю, что это правильно. Сильные водородные связи уменьшают плотность, ограничивая способность молекул двигаться. Вот почему лед менее плотный, чем вода — сильные водородные связи обеспечивают более открытую структуру.
В этом ответе есть серьезное непонимание того, как работает водородная связь. Алкоголь имеет узы такой же силы, но их гораздо меньше.
@Mithoron: в этаноле водородные связи слабее, потому что связь OC менее поляризована, в основном из-за отталкивания электронов богатой электронами этильной группой. Это также объясняет, почему этанол является еще более слабой кислотой, чем вода. Я отредактировал свой ответ.

Плотность - это масса на единицу объема, поэтому, если молекула больше, она имеет меньшую массу на единицу объема, чем меньшая молекула равного веса.

Также нужно учитывать расстояния между молекулами, на которые влияют различные параметры: размер и форма молекул, распределение заряда и т.д.

для сравнения, легче складывать шары или квадраты плотно друг к другу, чем предметы неправильной формы, такие как кресты или стулья. Или представьте, что вы хотите упаковать карандаши с заряженными концами, которые отталкиваются друг от друга с обоих концов?

Плотность определяется как масса на единицу объема. Этанол имеет меньшую плотность по сравнению с водой. Температура кипения этанола ниже, чем у воды, из-за его склонности к сильным водородным связям.

Если молекула имеет большой размер, то большое пространство будет занимать одна молекула. ​​Значит, при заданном количестве объема меньше нет. Молекулы будут размещены. Как меньше нет. Количество молекул присутствует в данном объеме объема, поэтому масса на единицу данного объема будет меньше. Следовательно, плотность вещества будет меньше. Однако плотность зависит еще и от расположения атомов, ионов в веществе. например, плотность гидрида металла больше, чем у металла из-за его расположения.

Почему спирт менее плотный, чем вода?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v