Γιατί το H2O έχει υψηλότερο σημείο τήξης από το CCL4;

Εδώ είναι γιατί το H₂o (νερό) έχει ένα σημαντικά υψηλότερο σημείο τήξης από το CCL₄ (τετραχλωρίδιο άνθρακα):

1. Δέσμευση υδρογόνου έναντι δυνάμεων van der waals:

* h₂o: Τα μόρια νερού σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου. Αυτοί οι δεσμοί είναι ένας ειδικός τύπος αλληλεπίδρασης διπολικής-διαδολίας όπου ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται ομοιοπολικά με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο όπως το οξυγόνο. Αυτοί οι δεσμοί είναι σχετικά ισχυροί και απαιτούν σημαντική ενέργεια για να σπάσει.

* ccl₄: Τα μόρια των τετραχλωριδίων άνθρακα είναι μη πολικά και αλληλεπιδρούν κυρίως μέσω ασθενών δυνάμεων διασποράς του Λονδίνου (ένας τύπος δύναμης van der Waals). Αυτές οι δυνάμεις είναι πολύ πιο αδύναμες από τους δεσμούς υδρογόνου.

2. Μοριακή δομή:

* h₂o: Τα μόρια του νερού είναι κάμψη (σχήματος V), επιτρέποντας την αποτελεσματικότερη δέσμευση υδρογόνου. Το άτομο οξυγόνου μπορεί να σχηματίσει δύο δεσμούς υδρογόνου με γειτονικά μόρια νερού.

* ccl₄: Τα μόρια των τετραχλωριδίων άνθρακα είναι τετραεδρικά. Αυτό το σχήμα καθιστά δύσκολη τη διαμόρφωση των αποτελεσματικών αλληλεπιδράσεων διπολικού-διπόλης.

3. Σημείο τήξης:

Για να λιώσει ένα στερεό, πρέπει να ξεπεράσετε τις διαμοριακές δυνάμεις που κρατούν τα μόρια μαζί. Δεδομένου ότι οι δεσμοί υδρογόνου είναι πολύ ισχυρότεροι από τις δυνάμεις van der Waals, απαιτείται πολύ περισσότερη ενέργεια για να σπάσει τους δεσμούς υδρογόνου στο νερό, οδηγώντας σε ένα πολύ υψηλότερο σημείο τήξης (0 ° C) σε σύγκριση με το τετραχλωριούχο άνθρακα (-23 ° C).

Συνοπτικά:

Η παρουσία ισχυρής δέσμευσης υδρογόνου στο νερό, σε συνδυασμό με την ευνοϊκή μοριακή δομή του, καθιστά πολύ πιο δύσκολο να σπάσει τις διαμοριακές δυνάμεις που συγκρατούν τα μόρια του νερού μαζί, με αποτέλεσμα ένα πολύ υψηλότερο σημείο τήξης σε σύγκριση με το τετραχλωριούχο άνθρακα.