Warum sind Methan und Schwefelwasserstoff Gase bei Raumtemperatur?

Methan (CH₄) und Schwefelwasserstoff (H₂S) sind bei Raumtemperatur Gase aufgrund ihrer molekularen Struktur und der Art der zwischenmolekularen Kräfte, die zwischen ihren Molekülen wirken.

1. **Molekulare Struktur und Größe**:
- **Methan**: Methan ist ein kleines Molekül mit nur einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen. Seine Molekülmasse ist relativ gering (ca. 16 g/mol).
- **Schwefelwasserstoff**: Schwefelwasserstoff besteht aus einem Schwefelatom und zwei Wasserstoffatomen. Es hat eine etwas höhere Molekülmasse (ca. 34 g/mol) als Methan, ist aber immer noch relativ klein.

2. **Zwischenmolekulare Kräfte**:
- **Methan**: Die zwischenmolekularen Kräfte in Methan sind hauptsächlich Van-der-Waals-Kräfte (London-Dispersionskräfte), die sehr schwach sind. Diese schwachen Kräfte führen dazu, dass Methanmoleküle leicht voneinander getrennt werden können, was es zu einem Gas bei Raumtemperatur macht.
- **Schwefelwasserstoff**: Schwefelwasserstoff hat ebenfalls schwache zwischenmolekulare Kräfte, hauptsächlich Dipol-Dipol-Wechselwirkungen und London-Dispersionskräfte. Obwohl diese etwas stärker sind als die in Methan, sind sie immer noch nicht stark genug, um H₂S bei Raumtemperatur in den flüssigen oder festen Zustand zu bringen.

3. **Siedepunkte**:
- **Methan**: Der Siedepunkt von Methan liegt bei etwa -161,5 °C, was weit unter der Raumtemperatur liegt. Daher ist Methan bei Raumtemperatur ein Gas.
- **Schwefelwasserstoff**: Der Siedepunkt von Schwefelwasserstoff liegt bei etwa -60 °C, was ebenfalls unter der Raumtemperatur liegt, sodass auch H₂S bei Raumtemperatur gasförmig ist.

Zusammengefasst sind Methan und Schwefelwasserstoff aufgrund ihrer geringen Molekülgröße und der schwachen zwischenmolekularen Kräfte bei Raumtemperatur Gase.