• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Vilka intermolekylära krafter finns i vatten?

    H 2O-vattenmolekylen är polär med intermolekylära dipol-dipolvätebindningar. När vattenmolekylerna lockar varandra och bildar bindningar, visar vatten egenskaper såsom hög ytspänning och hög förångningsvärme. Intermolekylära krafter är mycket svagare än de intramolekylära krafterna som håller molekylerna samman, men de är fortfarande tillräckligt starka för att påverka ämnets egenskaper. När det gäller vatten får de vätskan att bete sig på unika sätt och ger den några användbara egenskaper.

    TL; DR (för lång; läste inte)

    Vatten har en stark vätebindning dipol-dipol intermolekylära krafter som ger vatten en hög ytspänning och en hög förångningsvärme och som gör det till ett starkt lösningsmedel.
    Polar Molecules

    Medan molekyler har en neutral laddning totalt sett, formen på molekylen kan vara sådan att den ena änden är mer negativ och den andra änden mer positiv. I så fall lockar de negativt laddade ändarna de positivt laddade ändarna på andra molekyler och bildar svaga bindningar. En polär molekyl kallas en dipol eftersom den har två poler, plus och minus, och de bindningar som polära molekyler bildas kallas dipol-dipolbindningar .

    Vattenmolekylen har sådana laddningsskillnader. Syreatom i vatten har sex elektroner i sitt yttre elektronunderskal där det finns plats för åtta. De två väteatomerna i vatten bildar kovalenta bindningar med syreatomen och delar sina två elektroner med syreatomen. Som ett resultat delas två av de åtta tillgängliga bindningselektronerna i molekylen med var och en av de två väteatomerna och lämnar fyra fria.

    De två väteatomerna förblir på en sida av molekylen medan de fria elektronerna samlas på andra sidan. De delade elektronerna stannar mellan väteatomerna och syreatomen, vilket lämnar den positivt laddade väteprotonen i kärnan exponerad. Detta innebär att vätesidan av vattenmolekylen har en positiv laddning, medan den andra sidan där de fria elektronerna är har en negativ laddning. Som ett resultat är vattenmolekylen polär och är en dipol.
    Hydrogen Bonds

    Den starkaste intermolekylära kraften i vatten är en speciell dipolbindning som kallas vätebindningen. Många molekyler är polära och kan bilda bipol-bipolbindningar utan att bilda vätebindningar eller till och med ha väte i sin molekyl. Vatten är polärt, och den dipolbindning det bildar är en vätebindning baserad på de två väteatomerna i molekylen.

    Vätebindningar är särskilt starka eftersom väteatomen i molekyler som vatten är en liten, naken proton utan inre elektronskal. Som ett resultat kan den komma nära den negativa laddningen av den negativa sidan av en polär molekyl och bilda en särskilt stark bindning. I vatten kan en molekyl bilda upp till fyra vätebindningar, med en molekyl för varje väteatom och med två väteatomer på den negativa syresidan. I vatten är dessa bindningar starka men förändras, bryts och omformas ständigt för att ge vatten dess speciella egenskaper.
    Ion-Dipol Bonds

    När joniska föreningar sätts till vatten kan de laddade jonerna bildas binder till polära vattenmolekyler. Till exempel är NaCl eller bordsalt en jonisk förening eftersom natriumatom har gett sin enda yttre skalelektron till kloratomen och bildat natrium- och klorjoner. När molekylerna löses i vatten dissocieras de i positivt laddade natriumjoner och negativt laddade klorjoner. Natriumjonerna lockas till de negativa polerna i vattenmolekylerna och bildar jon-dipolbindningar där, medan klorjonerna bildar bindningar med väteatomerna. Bildningen av jon-dipolbindningar är en anledning till att joniska föreningar upplöses lätt i vatten.
    Effekterna av intermolekylära krafter på materialegenskaper.

    Intermolekylära krafter och bindningarna de producerar kan påverka hur ett material uppför sig. När det gäller vatten håller de relativt starka vätebindningarna vattnet ihop. Två av de resulterande egenskaperna är hög ytspänning och hög förångningsvärme.

    Ytspänningen är hög eftersom vattenmolekyler längs vattenytan bildar bindningar som skapar en typ av elastisk film på ytan, vilket tillåter ytan för att stödja lite vikt och dra droppar vatten i runda former.

    Förångningsvärmen är hög eftersom vatten när molekylen når kokpunkten fortfarande är bunden och förblir en vätska tills tillräckligt med energi tillsätts för att bryta obligationerna. Obligationer baserade på intermolekylära krafter är inte lika starka som kemiska bindningar, men de är fortfarande viktiga för att förklara hur vissa material beter sig.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com