Номер 3, страница 121 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Простейший амин (метиламин) — газ, а простейший спирт (метанол) — жидкость. Чем это вызвано?

Различие в агрегатных состояниях метиламина ($CH_3NH_2$) и метанола ($CH_3OH$) при стандартных условиях, несмотря на их близкие молярные массы (31,06 г/моль и 32,04 г/моль соответственно), объясняется разницей в силе межмолекулярного взаимодействия, а именно — водородных связей.

И в молекулах метиламина, и в молекулах метанола присутствуют атомы водорода, связанные с сильно электроотрицательными атомами (азотом в амине и кислородом в спирте). Это является условием для образования межмолекулярных водородных связей.

Ключевым фактором является прочность этих связей. Сила водородной связи зависит от полярности связи, в которой участвует атом водорода (N-H или O-H). Полярность, в свою очередь, определяется разностью электроотрицательностей атомов.

• Электроотрицательность кислорода (O) по шкале Полинга составляет примерно 3,44.
• Электроотрицательность азота (N) — примерно 3,04.

Так как кислород значительно более электроотрицателен, чем азот, связь O-H в молекуле метанола является более полярной, чем связь N-H в молекуле метиламина. Это приводит к образованию более прочных водородных связей между молекулами метанола.

Более прочные межмолекулярные связи требуют больше энергии для их разрыва, что выражается в более высокой температуре кипения. Температура кипения метанола составляет +64,7 °C, в то время как у метиламина она равна -6,3 °C.

Таким образом, при комнатной температуре метанол, благодаря сильным водородным связям, находится в жидком агрегатном состоянии, а метиламин, с его более слабыми межмолекулярными силами, является газом.

Ответ: Различие в агрегатных состояниях вызвано тем, что водородные связи между молекулами метанола прочнее, чем между молекулами метиламина. Это обусловлено большей электроотрицательностью атома кислорода по сравнению с атомом азота, что приводит к более высокой температуре кипения метанола.