ヘキサンは液体ですが、なぜメタンはガスですか？

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分子間力がこれらの物質の分子に異なる影響を及ぼすという事実のために、メタンは気体として存在し、そしてヘキサンは室温で液体形態である。

メタンガス （Flickr.comによる画像、Conanの好意による）

物質の分子が互いに接近しているとき、それは固体として存在します。それらがちょうど一緒にあるとき、その物質は液体の形をしています。そしてそれらがほとんど引き付けられなくなると、物質は気体状態になります。分子間力は分子が引き付ける方法に影響を与えます。

さまざまな種類の力がさまざまな化合物に影響します。ファンデルワールス力と呼ばれる一般的な分子間力には、水素結合、双極子 - 双極子およびロンドンの分散力または誘導双極子が含まれる。

非極性であるメタンやヘキサンなどの炭化水素は、ロンドンの散乱力のみを示します。これは、分子内に一時的な極を生成し、それらを引き付ける効果です。

より大きな鎖状アルカンはより大きな表面積を有するので、ロンドンの散乱力はそれらにより強く影響を及ぼし、それらをより安定的にまとめる。この条件は、より大きいアルカンの沸点をより小さいアルカンの沸点よりも高くする。メタンとヘキサンはこの傾向を例示しています。

エルムハースト大学によって記載されているように、メタンは１６４℃で沸騰し、一方ヘキサンは６９℃で沸騰する。これにより、メタンは地球の表面に存在する常温で気体になり、ヘキサンは液体になります。