Γιατί η αμμωνία είναι εύκολο να υγροποιηθεί από άλλα αέρια με το ίδιο μοριακό βάρος;
1. Συνδέσεις υδρογόνου:Τα μόρια αμμωνίας παρουσιάζουν ισχυρή σύνδεση υδρογόνου λόγω της ηλεκτροαρνητικής φύσης του αζώτου και της παρουσίας ατόμων υδρογόνου. Η δέσμευση υδρογόνου περιλαμβάνει την έλξη μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το άζωτο) και ένα άλλο εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο. Αυτές οι διαμοριακές δυνάμεις δημιουργούν ένα ισχυρό δίκτυο αξιοθέατων μεταξύ μορίων αμμωνίας, κρατώντας τα πιο κοντά και προωθώντας την υγροποίηση.
2. Υψηλή διπολική ροπή:Το μόριο αμμωνίας έχει μια σημαντική διπολική στιγμή λόγω της διαφοράς στην ηλεκτροαρνητικότητα μεταξύ αζώτου και υδρογόνου. Το ηλεκτροαρνητικό άτομο αζώτου προσελκύει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του, δημιουργώντας ένα μερικό θετικό φορτίο στα άτομα υδρογόνου και ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο αζώτου. Αυτή η πολικότητα επιτρέπει στα μόρια αμμωνίας να ευθυγραμμίζονται και να προσελκύουν ο ένας τον άλλον μέσω αλληλεπιδράσεων διπολικής-δίπολης, συμβάλλοντας στην ευκολία υγροποίησης.
3. Οι δυνάμεις Van der Waals:Εκτός από τη δέσμευση υδρογόνου, η αμμωνία βιώνει επίσης δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι αδύναμες ελκυστικές δυνάμεις που υπάρχουν μεταξύ όλων των μορίων. Ενώ οι δυνάμεις van der Waals είναι ασθενέστερες από τους δεσμούς υδρογόνου, εξακολουθούν να συμβάλλουν στη συνεκτική φύση των μορίων αμμωνίας και να ενισχύουν την τάση υγροποίησής τους.
Ως αποτέλεσμα αυτών των ισχυρών διαμοριακών δυνάμεων, τα μόρια αμμωνίας συγκρατούνται μαζί πιο σφιχτά σε σύγκριση με άλλα αέρια με παρόμοια μοριακά βάρη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο σημείο βρασμού (-33,34 ° C) και χαμηλότερη κρίσιμη θερμοκρασία (132,4 ° C) για αμμωνία, καθιστώντας ευκολότερη την υγροποίηση από άλλα αέρια με παρόμοια μοριακά βάρη υπό συνθήκες περιβάλλοντος.
Αντίθετα, τα αέρια με παρόμοια μοριακά βάρη, αλλά οι ασθενέστερες ενδομοριακές δυνάμεις, όπως το μεθάνιο (CH4) και το οξυγόνο (O2), έχουν χαμηλότερα σημεία βρασμού και υψηλότερες κρίσιμες θερμοκρασίες. Αυτή η διαφορά στη συμπεριφορά υγροποίησης υπογραμμίζει τη σημαντική επίδραση των διαμοριακών δυνάμεων στις φυσικές ιδιότητες των αερίων.
