分子の分子量と融点・沸点の関係

質問

はじめまして。
私は化学に疎いので、詳しい方にご教授いただけたらと思います。
宜しくお願いします。

有機金属に関して調べていたところ、分子の分子量と
融点・沸点には関係があるような気がしました。
参考URL http://www.takachiho.biz/Organometallics.html

トリメチル○○よりも、トリエチル○○のほうが
沸点が高く、融点が低いという傾向があるようです。
（特にGa系、Al系、In系ではこの傾向がはっきり見られます）
（亜鉛系、ホウ素系はこの限りではないようですが）

分子の分子量と物質の融点・沸点には関係があるのでしょうか？
また、分子量以外に、融点・沸点というのは何によって左右されるのでしょうか？

なんとなくですが、分子量の大きな物は沸点が高くなりそうな気がします。
では、なぜ分子量が大きくなって融点が下がるのか、これはよく分かりません。

到底自分では解決できそうにありません。
詳しい方のお力を貸して頂けたらと思います。
宜しくお願いします。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

難しいです。
こんなお答えもありますが、↓
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1214554617
分子量が大きいとなぜファンデスワールス力が大きいのか全然説明していません。そこが一番重要なのに…。

お礼

回答有難うございます！
意外と難しい問題だったんですね…。
ファンデルワールス力が一つのキーワードのようですね。
ヒントを有難うございました！

回答No.3

パんだ パンだ（@Josquin）

一般には、極性・分子量・表面積が大きいものほどファンデルワールス力が大きくなるので、融点・沸点ともに高くなります。
（極性：普通は双極子ですが、四極子など多重極子も関係します。）

しかし、融点に関しては例外が少なからず存在します。
一番の要因は、結晶ができるときに分子が上手く詰まる（並ぶ）かどうかです。
上手く詰まった結晶構造をとることが出来ないと融点が低くなります。

アルキル鎖がついた分子に関しては、ある長さのときに融点が極小になるという物質は結構あるように思われます。（具体的には調べていませんが、経験上。）
この場合、融解の際のエントロピー変化が関係しています。
融点＝融解エンタルピー／エントロピー変化
だったかな？
ファンデルワールス力が大きく（融解エンタルピーが大きく）ても、エントロピー変化（融解したときの乱雑さの増し具合）が非常に大きいと融点が下がります。

お礼

回答有難うございました。返信が遅くなり申し訳ありません。
結晶が出来るときに分子がうまく並ぶかどうか、確かに
直感的に融点と繋がってきますね。

少し融点・沸点のイメージが膨らんだ気がします。
回答いただいた皆様、有難うございましたm(__)m

回答No.2

htms42

参考ＵＲＬを拝見しました。
(ＣＨ３)3Ｇａ　　分子量１１５　沸点５６℃　融点１６℃
(Ｃ２Ｈ５)3Ｇａ　　　　１５７　　１４３℃　　－８２℃

御質問の趣旨は沸点が上がることではなくて融点が下がることだろうと思います。下がり方が大きいです。
辞典を見ていると
(ＣＨ３)2ＡｌＯＣＨ３　　　融点３５℃
(Ｃ２Ｈ５)2ＡｌＯＣ２Ｈ５　　融点２℃
というのもありました。

分子量とともに沸点、融点が上がるというのであればファンデルワールス力の性質だと言ってしまえるかもしれませんが融点が下がることについてはついては無理です。有機金属化合物特有の別の仕組みがありそうです。
沸点についても変化量が大きいような気がしますのでファンデルワールスだけではないないようです。
またもっと沸点が変化してもいいと思うものもあります。
(ＣＨ３)3Ａｌ　　沸点１２７℃
(isoＣ４Ｈ９)3Ａｌ　　１３０℃

ファンデルワールス力は当然働いていますが別の仕組みの力が重なっているということになります。その力はＡｌの周りについているものが大きくなると小さくなるようです。
これ以上は私には難しすぎます。

お礼

そうですね、沸点・融点ともに上がるのなら直感的に理解しやすいのですが。
融点が下がっているのを見て、ん…変だなぁ…、って思ったのがきっかけでした。
思ってた以上に難しい問題のようですね。
もう少し調べて考えてみたいと思います。
有難うございました！