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非金属性越强气态氢化物越稳定,沸点越高,而碳的金属性比硅弱,为什么甲烷沸点比硅烷高?

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甲烷CH4:熔点-182.5℃ 沸点-161.5℃

甲硅烷SiH4:熔点-185℃ 沸点-112℃

甲烷沸点比硅烷高?

(数据来自MSDS)


非金属性越强气态氢化物稳定性越高,是因为非金属性强的原子对电子吸引越强,氢化物的键能大,因此说越稳定。这里讨论的稳定性是指化学性质稳定,化学键不易断裂,说白了就是物质不易分解,对应的是氢化物分解温度。比如卤化氢分解成氢气和卤素单质的温度,碘化氢在300℃左右,溴化氢在500℃左右,氯化氢在1000℃以上,氟化氢几乎不会热分解。

沸点又是另一回事,物质沸腾不需要破坏分子内的化学键,而只需要克服分子间作用力(即范德华力),所以氢化物的沸点高低与化学键的强弱无关

影响沸点的因素:

1.分子量

分子量越大,分子间作用力越大,沸点越高。例如沸点HCl<HBr<HI,甲烷<乙烷<丙烷。

2.分子极性(氢键)

分子极性的影响一般小于分子量的影响,但是当分子中存在电负性大的原子N、O、F时,N、O、F原子会与H原子间形成氢键(表示为X-H···Y,X、Y为N、O、F)。氢键对沸点的影响非常大,分子间形成氢键会使沸点升高。例如HF、H2O、NH3沸点反常,甚至比同族分子量更大的氢化物还高,就是因为有分子间氢键存在;分子量接近的乙醇和丙烷,由于乙醇分子间有氢键,乙醇沸点比丙烷高很多。

(来源于高中化学必修二)

3.分子结构

对于有机物的同分异构体而言,支链越多沸点越低。例如沸点正戊烷>异戊烷>新戊烷。

综上所述,氢化物的沸点与非金属性关系不大,两者之间没有直接的逻辑关系。由于甲烷的碳原子电负性不够强,不足以形成氢键,因此分子量占主导地位,沸点CH4<SiH4。

发布于 2020-02-29 15:52

碳的非金属性比硅强,所以对电子对的吸引力更强,跟氢成键更稳定,所以甲烷沸点比硅烷高的。

发布于 2020-02-29 08:27

C金属性弱,所以非金属性强啊

发布于 2020-02-29 12:32