Warum siedet Fluor schon bei -188°C?
Wie kann man es chemisch erklären, dass Fluor schon bei so geringen Temperaturen siedet?
2 Antworten
Der Siedepunkt von Stoffen hängt von deren Masse und den Anziehungskräften der Teilchen ab.
Die Masse von Fluor ist mit 18,998g pro mol (bzw. 37,996g / mol, da Fluor als Molekül vorliegt - 2 Fluoratome verbinden sich zu einem Molekül F-F) verhältnismässig gering. Je leichter Teilchen sind, um so schneller bewegen sie sich bei einer bestimmten Temperatur. Stossen die Teilchen heftig genug aneinander, so dass die der einzelnen Teilchen (hier Moleküle) größer und größer werden, werden ändert sich erst der Aggregatzustand von fest zu flüssig und schliesslich zu gasförmig.
Ein weiterer Faktor sind Anziehungskräfte zwischen Atomen/Molekülen. Teilchen mit verschiedenen Ladungen (positiv (+) und negativ (-)) ziehen sich an, wohingegen Teilchen mit gleicher Ladung sich abstossen. Je größer die Ladungsdifferenz ist, um so stärker ziehen sich Teilchen an. (Es gibt verschiedene Anziehungskräfte, die unterschiedlich stark sind, aber dies spielt hier keine Rolle). Fluor ist ungeladen und somit wirken zwischen den Fluormolekülen keine Anziehungskräfte, im Gegensatz zu zum Beispiel Wasser (18g /mol das Molekül).
Dadurch, dass die Masse des Fluors so niedrig ist und keine Anziehungskräfte wirken, ist der Siedepunkt niedrig.
Ja, stimmt - hatte nur vor das nicht noch breiter zu treten, als ichs eh schon gemacht habe und hatte es weg gelassen. Aber danke für die Ergänzung :)
Kurzversion: Das Fluormolekül ist unpolar und winzig klein, zwischen den Teilchen bestehen daher nur sehr geringe van-der-Waals-WW.
Keine Anziehungskräfte stimmt nicht ganz. Es liegen Van-der-Waals - Wechselwirkungen vor. Die sind bei Fluor allerdings besonders schwach, da es eine ziemlich harte Lewis-Base ist (HSAB-Konzept) und somit ziemlich schwer polarisierbar - Hauptsächlich aufgrund der Größe. Deswegen ist die Ausbildung induzierter Dipole gering.
Das Gegenteil wäre Iod. Da liegen auch nur VdW-WW vor, aber Iod ist bei Raumtemperatur fest, weil es ein Parade-Beispiel für weiche Lewis-Basen ist.