分子量と沸点の関係

14族元素の水素化合物の沸点は、分子量が大きくなるほど高くなる傾向にある。その理由を説明せよ。
という問題で解答には、構造のよく似た分子では分子量が大きいほど分子間力が強く働くため。と書いてあったのですが、どうして分子量が大きいほど分子間力が強くなるのですか？
自分は、分子量が大きくなるほど陽子数と電子数が多くなって分子間力が強くなるからだと思ったのですが、大学の二次試験の際の答え方としては解答のような答え方で大丈夫ですか？

No.2 ベストアンサー 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2012/09/17 08:39

いえ、ファンデルワールス力(ロンドン分散)もクーロン力ですよ。

ロンドン分散力は、量子論的に電子が存在しうる空間が広くなるため電荷の偏りが起きる確率が高くなるということです。
　この場合は、周囲がすべて非極性分子ですから、周囲の多極分子の影響は考えなくて良いです。

　ただ、単に分子一つ一つの質量が大きくなるからという説明も成り立つような気がします。

No.1 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2012/09/17 00:00

化学結合を正確に理解しておきましょう。

高校化学ではもっとも基本的な知識ですから。・・あなたが学ばれた指導要領では学ばないはず・・

質問が
「14族元素の水素化合物の沸点は、分子量が大きくなるほど高くなる傾向にある。その理由を説明せよ。」
　です。他の族の元素はこのルールに従いませんね。!!!
H₂O(100℃)＞H₂S(-60.7℃)

　しかし、希ガスやハロゲンの単体は
F₂＜Cl₂＜Br₂＜I₂

　よって回答が『構造のよく似た分子では分子量が大きいほど分子間力が強く働くため』だけでしたら、回答が誤っています。もちろん、『分子量が大きくなるほど陽子数と電子数が多くなって分子間力が強くなるから』も誤りです。--大差ありません。分子量が大きいということは陽子数と中性子数が多いことと同義ですから。

★14族元素の水素化合物
　が重要なキーワードであることが想像できます。
　14族の元素の水素化物は、これは希ガスと同じように極性がありません。
　このとき、粒子どおしを結び付けている力は分子間力ですが、イオン間相互作用、水素結合、双極子相互作用ではありません。(これらも分子間力に含めることもあります。)
　14族の元素、それは狭義の分子間力ファンデルワールス力ですね。ファンデルワールス力は、誘導双極子やロンドン分散力を意味しますが、この場合はロンドン分散力が働いています。
　ロンドン分散力は、分子が大きいほど、表面積が大きいほど大きくなります。
★ロンドン分散力 - Wikipedia ( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%B3% … )

この回答への補足

回答ありがとうございます。
14族の水素化合物は極性がなく、クーロン力によって引きつけ合うことはないので電子数や陽子数は結合の強さに関係がない。電子の分子中の分布は他の多極子の影響を受けるため一定ではない。というところまでは理解できました。分子量が大きくなる(分子が大きくなる)につれてロンドン力が強くなるのは、分子が大きいほどまわりにある他の多極子の影響を受けやすいからですか？

補足日時：2012/09/17 03:00