Body varu / teploty tání cyklohexanu a cykloheptanu
V této oblasti není mnoho renomovaných zdrojů (jak jsem mohl najít), protože Zdá se, že cykloheptan není nejpopulárnější chemickou látkou v okolí (chudák), ale představím vám nejlepší vysvětlení / argument / vhled do situace, jak mohu.
Všimněte si, že by to byla pouze moje vlastní interpretace a případ vysvětlení výsledků, které vidíme, spíše než formulování vysvětlení zahrnujícího přírodní jevy bez pozorování výsledků před.
Klíčovou složkou, kterou jsem si všiml při prohlížení grafů a co už, bylo spojení, které je připojeno ke sterikům. Více o tom později.
Body tání a varu cykloalkanů
Nahoře je tabulka bodů tání a varu cykloalkanů. Jak se dalo očekávat, bod varu se zvyšuje lineárně. To je krásné! Můžeme tedy vysvětlit bod varu vtipem h přirozená intuice, podobná běžným alkanům. Více je více! Kdyby jen život byl tak jednoduchý.
Pojďme se nyní podívat na body tání. SVATÝ! Cyklobutan? Proč jsi tak vysoký? (To je vlastně chyba v knize. Přesto je vyšší o něco málo než cyklopentan a to je ten bod) A wow, je cyklohexan monstrum, které překračuje bod tání naší nejdražší vody. S tímto vesmírem něco není v pořádku. Musí to být Marťané.
Ale ne. Nejsou to Marťané. Alespoň tomu nevěřím. Věřím, že odpověď je sterická.
Sterici? Ptáte se. Snažíte se říci, že cyklobutanové vazby jsou strukturovanější než cyklopentanové a cyklohexanové vazby strukturovanější než cyklohexan?
Přesně.
Ačkoli od cyklobutanu a cyklopentanu možná neočekáváte velký rozdíl, cyklobutan je velmi blízko pravému úhlu (perfektní čtverec), což by umožnilo těsné cyklopentan, na druhé straně, je obvykle jako „obálka“, která umožňuje méně těsné balení.
Podobně má cyklohexan velmi blízké cystallinové balení, které h může vysvětlovat svou nízkou teplotu tání.
Poté, co se jeho krystalická struktura rozplyne, naše intuice ustoupí očekáváním bodu varu.
Opět to není definitivní. Pokud je to možné, ráda bych srovnala pevné struktury každého cykloalkanu, ale bohužel se údaje zdají vzácné, zejména pro cykloheptan, který vzbuzuje obavy.