کدام زودتر می‌جوشد: متان یا ایکوزان؟

راهنمایی کوتاه: برای پاسخ به این سوال، باید به نقطه جوش و ساختار مولکولی این دو ترکیب نگاه کنیم.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا فرمول شیمیایی هر دو را یادآوری می‌کنیم: متان (CH₄) و ایکوزان (C₂₀H₄₂).
• ۲) متان یک هیدروکربن سبک با ۱ اتم کربن است، اما ایکوزان یک هیدروکربن سنگین با ۲۰ اتم کربن است.
• ۳) در هیدروکربن‌ها، هرچه تعداد اتم‌های کربن و جرم مولکولی بیشتر باشد، نیروهای بین مولکولی (نیروهای لاندن) قوی‌تر می‌شوند.
• ۴) نیروهای بین مولکولی قوی‌تر، انرژی بیشتری برای جدا کردن مولکول‌ها از هم نیاز دارند، بنابراین نقطه جوش بالاتر می‌رود.
• ۵) نقطه جوش متان حدود $-161°C$ و نقطه جوش ایکوزان حدود $343°C$ است.
• ۶) چون نقطه جوش متان بسیار پایین‌تر است، در دمای پایین‌تری به جوش می‌آید، پس متان زودتر می‌جوشد.

پاسخ نهایی: متان (CH₄) زودتر از ایکوزان (C₂₀H₄₂) می‌جوشد، زیرا مولکول کوچک‌تر و سبک‌تری دارد و نیروهای بین مولکولی ضعیف‌تری در آن وجود دارد.

مثال مشابه: در بین پروپان (C₃H₈) و هپتان (C₇H₁₆)، پروپان زودتر می‌جوشد چون مولکول کوچک‌تری است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی درباره رابطه تعداد اتم‌های کربن در هیدروکربن‌ها و نقطه جوش آن‌ها تحقیق کنی. همچنین، نیروهای بین مولکولی (مانند نیروهای لاندن) را در کتاب شیمی نهم مطالعه کن.

یادآوری ایمنی: متان و ایکوزان هر دو قابل اشتعال هستند. آزمایش‌های مربوط به جوشش آن‌ها فقط باید در آزمایشگاه و تحت نظارت معلم انجام شود.