Γιατί τα γυμνά ομοιοπολικά μόρια τυπικά υγρά ή αέρια;
1. Αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις: Οι ομοιοπολικοί δεσμοί εντός των μορίων είναι ισχυροί, αλλά οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων (ενδομοριακές δυνάμεις) είναι σχετικά αδύναμες. Αυτές οι δυνάμεις περιλαμβάνουν:
* Van der Waals Δυνάμεις: Αυτά είναι αδύναμα, προσωρινά αξιοθέατα που προκύπτουν από τις διακυμάνσεις της κατανομής των ηλεκτρονίων.
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Αυτά συμβαίνουν μεταξύ πολικών μορίων με μόνιμα διπόλια.
* δεσμός υδρογόνου: Ένας ειδικός τύπος αλληλεπίδρασης διπολικού-δίπολου που περιλαμβάνει υδρογόνο συνδεδεμένο με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο όπως το οξυγόνο ή το άζωτο.
2. Χαμηλή μοριακή μάζα: Τα ομοιοπολικά μόρια έχουν συχνά χαμηλές μοριακές μάζες σε σύγκριση με ιοντικές ενώσεις. Αυτό οδηγεί σε ασθενέστερες διαμοριακές δυνάμεις, καθώς η έλξη μεταξύ των μορίων είναι λιγότερο σημαντική.
3. Υψηλή μεταβλητότητα: Οι αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις επιτρέπουν στα μόρια να ξεπεράσουν εύκολα τα αξιοθέατα τους και να ξεφύγουν από την αέρια κατάσταση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα υψηλή πίεση ατμών και μεταβλητότητα.
4. Παραδείγματα:
* νερό (h₂o): Ενώ υγρό σε θερμοκρασία δωματίου, έχει ισχυρή δέσμευση υδρογόνου, καθιστώντας το ένα σχετικά υψηλό βιαστικό υγρό.
* διοξείδιο του άνθρακα (CO₂): Ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου λόγω των αδύναμων δυνάμεων van der Waals.
* μεθάνιο (ch₄): Επίσης ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου λόγω των πολύ αδύναμων δυνάμεων van der Waals.
Εξαιρέσεις:
Ορισμένα ομοιοπολικά μόρια, ειδικά εκείνα με μεγάλη μοριακή μάζα ή ισχυρές ενδομοριακές δυνάμεις όπως η δέσμευση υδρογόνου, μπορούν να υπάρχουν ως στερεά σε θερμοκρασία δωματίου. Για παράδειγμα, η ζάχαρη (σακχαρόζη) είναι ένα ομοιοπολικό στερεό λόγω της σύνθετης δομής και της εκτεταμένης σύνδεσης υδρογόνου.
Συνοπτικά: Ο συνδυασμός ασθενών διαμοριακών δυνάμεων και συχνά χαμηλής μοριακής μάζας σε ομοιοπολικά μόρια έχει ως αποτέλεσμα την τυπική ύπαρξή τους ως υγρά ή αέρια σε θερμοκρασία δωματίου. Ωστόσο, υπάρχουν εξαιρέσεις και ορισμένα ομοιοπολικά μόρια μπορεί να είναι στερεά λόγω παραγόντων όπως η υψηλή μοριακή μάζα ή οι ισχυρές διαμοριακές αλληλεπιδράσεις.
