Πώς τα αξιοθέατα μεταξύ των μορίων θα μπορούσαν να προκαλέσουν το πολικό νερό να έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από το μη διοξείδιο του άνθρακα;

Έχετε απολύτως δίκιο να επισημάνετε ότι το νερό έχει πολύ υψηλότερο σημείο βρασμού από το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό σχετίζεται άμεσα με τη δύναμη των αξιοθέατων μεταξύ των μορίων, τα οποία ονομάζονται διαμοριακές δυνάμεις. Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Πολικότητα:

* νερό (h₂o): Το νερό είναι ένα πολικό μόριο. Το άτομο οξυγόνου του είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από τα άτομα υδρογόνου του, οδηγώντας σε ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο οξυγόνο και μερικές θετικές φορτίες στα υδρογόνα. Αυτό δημιουργεί μια διπολική στιγμή, καθιστώντας το μόριο πολικό.

* διοξείδιο του άνθρακα (CO₂): Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα γραμμικό μόριο με το άτομο άνθρακα στο κέντρο. Οι δεσμοί άνθρακα-οξυγόνου είναι πολικοί, αλλά η συμμετρία του μορίου ακυρώνει τα δίπολα, καθιστώντας το μη πολικό.

2. Διαμοριακές δυνάμεις:

* νερό: Επειδή το νερό είναι πολικό, σχηματίζει ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου. Αυτοί είναι ο ισχυρότερος τύπος διαμοριακής δύναμης. Οι δεσμοί υδρογόνου εμφανίζονται όταν ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο όπως το οξυγόνο και αλληλεπιδρά με ένα μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα άλλο ηλεκτροαρνητικό άτομο. Αυτή η ισχυρή έλξη απαιτεί πολλή ενέργεια για να σπάσει, οδηγώντας σε ένα υψηλό σημείο βρασμού.

* διοξείδιο του άνθρακα: Το διοξείδιο του άνθρακα, που είναι μη πολικό, βιώνει μόνο αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου. Αυτές οι δυνάμεις προκαλούνται από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων, δημιουργώντας προσωρινά διπόλια. Αυτές οι δυνάμεις είναι πολύ πιο αδύναμες από τους δεσμούς υδρογόνου.

3. Σημείο βρασμού:

* Για να βράσει, μια ουσία πρέπει να ξεπεράσει τις διαμοριακές δυνάμεις που κρατούν τα μόρια της μαζί στην υγρή κατάσταση. Δεδομένου ότι το νερό έχει πολύ ισχυρότερους δεσμούς υδρογόνου από τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου του διοξειδίου του άνθρακα, χρειάζεται σημαντικά περισσότερη ενέργεια (και υψηλότερη θερμοκρασία) για να βράσει νερό.

Συνοπτικά:

* πολικότητα: Το νερό είναι πολικό, το διοξείδιο του άνθρακα είναι μη πολικό.

* Διαμοριακές δυνάμεις: Το νερό έχει ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου, το διοξείδιο του άνθρακα έχει αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου.

* σημείο βρασμού: Το νερό έχει πολύ υψηλότερο σημείο βρασμού από το διοξείδιο του άνθρακα λόγω των ισχυρών δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του.