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Aufgabe:

Siedetemperatur vergleich von pentanol und Pentan. Ordne die Siedetemperatur zu und erkläre warum. (133) (37)


Problem/Ansatz:

Ich habe dazu folgenden Text geschrieben, da habe ich nur es mit den zwischenmolekularen Kräften erklärt, da die Lange des Alkyrests und die Molekül Oberfläche (Verzweigung) und die Anzahl der OH-Gruppe und deren Stellung doch eigentlich nicht hier relevant ist oder?


Pentanol und Pentan sind unterschiedliche Stoffklassen. Pentanol gehört zu der Stoffklasse der Alkohole und Pentan zu den Alkanen. Aus diesem Grund unterscheiden die beiden sich in der Struktureigenschaften, wie hier die Siedetemperatur. Im folgenden werde ich dies näher ausführen.

Bereits in der Strukturformel erkennt man den unterschied, welches bei der funktionellen Gruppe vom Pentanol liegt. Pentan hat nur eine „einfache“ Kohlenwasserstoffkette und Pentanol hat zusätzlich zu der gleichen Kohlenwasserstoffkette - auch genannt Akylrest - eine funktionelle Gruppe undzwar die Hydroxygruppe, welcher hier in diesem Beispiel an dem letzten C-Atom liegt.
Da Pentan nur aus Kohlenstoff und Wasserstoffantomen besteht, ist die Differenz der Elektronegativität zwischen diesen Elementen 0,3 - also niedrig. Somit liegt eine unpolare Atombindung vor. Im Gegensatz zu Pentan hat Pentanol zusätzlich die OH-Gruppe, welche sich aus ein Sauerstoffatom und Wasserstoffatom zusammengesetzt ist. Die Elektronegativität von Sauerstoff-Atom verursacht seine unsymmetrische Ladungsverteilung, weshalb die OH-Bindung polarisiert wird, sodass das H-Atom partiell positiv geladen und das O-Atom partielle negative geladen ist. Die Elektronegativitätsdifferenz liegt hier bei 1,2. Somit liegt eine polare Atombindung vor und es können Wasserstoffbrückenbindungen ausgebildet werden. Somit kann Pentanol neben den V.d.W-Kräften, welche bei den Alkyrest wirken, noch zusätzliche H-Brücken bei der OH-Gruppe ausbilden.
Van der Walskräfte sind schwache Anziehungskräfte zwischen Molekülen, die aufgrund spontane Polarisation der Atome und Moleküle auftreten. (Diese sind nicht geladen und besitzen kein permanenten Dipol). Bei Wasserstoffbrückenbindungen kommt es zu einer Anziehung zwischen einem Wasserstoff Atom, welches an einem Molekül gebunden ist, und eine freien Elektropaar  eines anderen Moleküls. H-Brücken sind demnach stärker als die V.d.W.-Kräfte und es muss mehr Energie aufgewendet werden, um diese zu Kräfte zu lösen. Deshalb sind auch die Siedetempertauren von Pentanol (die H-Brücken aufgrund der oh-Gruppe bilden Kann) höher als die von Pentan, obwohl sie die gleiche Kohlenwasserstoffkette besitzen.

Somit hat Pentanol die Siedetemperatur von 133 und Pentan 37.

Dies erklärt warum die Siedetemperatur bei Alkoholen höher liegt als bei Alkanen.

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