Γιατί το άτομο οξυγόνου αντιδρά με 2 άτομα υδρογόνου;
1. Επίτευξη σταθερότητας μέσω του κανόνα οκτάδων:
* Το οξυγόνο διαθέτει 6 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος του και χρειάζεται 2 ακόμη ηλεκτρόνια για να επιτύχει μια σταθερή διαμόρφωση οκτάδων.
* Το υδρογόνο έχει 1 ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό του κέλυφος και χρειάζεται 1 ακόμη ηλεκτρόνιο για να επιτύχει μια σταθερή διαμόρφωση ντουέτου.
* Με την κοινή χρήση ηλεκτρονίων, τόσο το οξυγόνο όσο και το υδρογόνο επιτυγχάνουν μια σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση.
2. Διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας:
* Το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο, που σημαίνει ότι έχει ισχυρότερη έλξη για τα ηλεκτρόνια.
* Αυτή η διαφορά στην ηλεκτροαρνητικότητα οδηγεί σε έναν πολικό ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ οξυγόνου και υδρογόνου, με το άτομο οξυγόνου να έχει ένα ελαφρύ αρνητικό φορτίο και τα άτομα υδρογόνου να έχουν ελαφρύ θετικό φορτίο.
3. Σχηματισμός ομοιοπολικών δεσμών:
* Η κατανομή των ηλεκτρονίων μεταξύ οξυγόνου και υδρογόνου έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό δύο ομοιοπολικών δεσμών.
* Κάθε άτομο υδρογόνου μοιράζεται το ενιαίο ηλεκτρόνιο του με το άτομο οξυγόνου, ενώ το οξυγόνο μοιράζεται ένα ηλεκτρόνιο με κάθε άτομο υδρογόνου.
4. Μοριακή γεωμετρία:
* Οι δύο ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ οξυγόνου και υδρογόνου δημιουργούν μια λυγισμένη ή μοριακή γεωμετρία σχήματος V, με γωνία δεσμού περίπου 104,5 μοίρες.
5. Ενεργειακές εκτιμήσεις:
* Ο σχηματισμός του νερού είναι μια εξωθερμική αντίδραση, που σημαίνει ότι απελευθερώνει ενέργεια.
* Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια του σχηματισμού δεσμών είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει τους υπάρχοντες δεσμούς σε μόρια οξυγόνου και υδρογόνου.
Συνοπτικά, Η αντίδραση ενός ατόμου οξυγόνου με δύο άτομα υδρογόνου για να σχηματίσει νερό οδηγείται από την ανάγκη και των δύο ατόμων να επιτευχθούν σταθερές ηλεκτρονικές διαμορφώσεις, η διαφορά στην ηλεκτροαρνητικότητα και η ενεργειακή ευνοϊκότητα της αντίδρασης.
