Γιατί το H2SO4 είναι πιο ιξώδες;

δεσμός υδρογόνου

Η δέσμευση υδρογόνου είναι ο ισχυρότερος τύπος διαμοριακής δύναμης. Εμφανίζεται όταν ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο, όπως οξυγόνο ή άζωτο. Το ηλεκτροαρνητικό άτομο προσελκύει τα ηλεκτρόνια στον δεσμό υδρογόνου, δημιουργώντας ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο υδρογόνου. Αυτό το μερικό θετικό φορτίο μπορεί στη συνέχεια να προσελκύσει το μερικό αρνητικό φορτίο σε ένα άλλο ηλεκτροαρνητικό άτομο, σχηματίζοντας δεσμό υδρογόνου. Η δέσμευση υδρογόνου είναι υπεύθυνη για το υψηλό σημείο βρασμού του νερού και το ιξώδες του θειικού οξέος.

Το θειικό οξύ έχει υψηλότερο ιξώδες από το νερό επειδή έχει περισσότερους δεσμούς υδρογόνου ανά μόριο. Κάθε μόριο θειικού οξέος έχει δύο άτομα υδρογόνου που μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου, ενώ κάθε μόριο νερού έχει μόνο ένα. Όσο περισσότεροι δεσμοί υδρογόνου υπάρχουν μεταξύ των μορίων, τόσο ισχυρότερες είναι οι διαμοριακές δυνάμεις και όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες.

αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπόλης

Οι αλληλεπιδράσεις ιόντων-dipole είναι ένας άλλος τύπος διαμοριακής δύναμης που μπορεί να συμβάλει στο ιξώδες του θειικού οξέος. Οι αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπολικών εμφανίζονται όταν ένα ιόν (ένα φορτισμένο άτομο ή μόριο) αλληλεπιδρά με ένα πολικό μόριο (ένα μόριο με μερικό θετικό φορτίο και ένα μερικό αρνητικό φορτίο). Το ιόν προσελκύεται από το μερικό αρνητικό φορτίο στο πολικό μόριο και το πολικό μόριο προσελκύεται από το μερικό θετικό φορτίο στο ιόν. Οι αλληλεπιδράσεις ιόντων-dipole είναι ασθενέστερες από τους δεσμούς υδρογόνου, αλλά μπορούν ακόμα να συμβάλουν στο ιξώδες του θειικού οξέος.

Van der Waals Forces

Οι δυνάμεις Van der Waals είναι ο ασθενέστερος τύπος διαμοριακής δύναμης. Εμφανίζονται μεταξύ όλων των μορίων, ανεξάρτητα από την πολικότητα ή τη φόρτιση τους. Οι δυνάμεις Van der Waals προκαλούνται από την έλξη μεταξύ των ηλεκτρονίων σε ένα μόριο και των πυρήνων σε ένα άλλο μόριο. Οι δυνάμεις van der Waals είναι πολύ αδύναμες, αλλά μπορούν ακόμα να συμβάλουν στο ιξώδες του θειικού οξέος.

Ο συνδυασμός της σύνδεσης υδρογόνου, των αλληλεπιδράσεων ιόντων-διπολικών και των δυνάμεων van der Waals δίνει θειικό οξύ το υψηλό ιξώδες του.