Τι είναι η συγκόλληση υδρογόνου και τι αποτέλεσμα έχει στο νερό;

δεσμός υδρογόνου:Η κόλλα του νερού

Η δέσμευση υδρογόνου είναι ένας ειδικός τύπος διαμοριακής έλξης που εμφανίζεται μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθοριοειδές) και ένα ζεύγος ηλεκτρονίων στο παρακείμενο μόριο. Είναι πολύ πιο αδύναμο από έναν ομοιοπολικό δεσμό, αλλά εξακολουθεί να είναι σημαντικά ισχυρότερο από άλλες διαμοριακές δυνάμεις όπως οι δυνάμεις van der Waals.

Πώς λειτουργεί:

* Διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας: Το εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο προσελκύει τα κοινά ηλεκτρόνια στον ομοιοπολικό δεσμό πιο έντονα, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο στον εαυτό του και ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο υδρογόνου.

* σχηματισμός διπόλης: Αυτός ο διαχωρισμός φορτίου δημιουργεί μια διπολική στιγμή, με το άτομο υδρογόνου να ενεργεί ως θετικό άκρο και το ηλεκτροαρνητικό άτομο που ενεργεί ως αρνητικό τέλος.

* έλξη: Το θετικά φορτισμένο άτομο υδρογόνου ενός μορίου στη συνέχεια προσελκύεται από το αρνητικά φορτισμένο ηλεκτροαρνητικό άτομο ενός παρακείμενου μορίου, σχηματίζοντας δεσμό υδρογόνου.

Επιδράσεις στο νερό:

Η δέσμευση υδρογόνου έχει βαθιές επιπτώσεις στις ιδιότητες του νερού, καθιστώντας την κρίσιμη για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε:

* Υψηλό σημείο βρασμού: Το νερό έχει ένα εκπληκτικά υψηλό σημείο βρασμού για το μοριακό βάρος του λόγω των ισχυρών δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του. Αυτοί οι δεσμοί πρέπει να σπάσουν για να επιτρέψουν την εξατμιστική του νερού, απαιτώντας σημαντική εισροή ενέργειας.

* Υψηλό σημείο τήξης: Ομοίως, οι ισχυροί δεσμοί υδρογόνου συμβάλλουν επίσης στο σχετικά υψηλό σημείο τήξης του νερού.

* Υψηλή επιφανειακή τάση: Η ισχυρή έλξη μεταξύ των μορίων νερού στην επιφάνεια δημιουργεί μια υψηλή επιφανειακή τάση, επιτρέποντας πράγματα όπως τα έντομα να περπατούν στο νερό.

* Εξαιρετικό διαλύτη: Η πολική φύση του νερού, λόγω των δεσμών υδρογόνου, το καθιστά εξαιρετικό διαλύτη για πολικά μόρια όπως τα σάκχαρα και τα άλατα.

* Υψηλή θερμική χωρητικότητα: Το νερό μπορεί να απορροφήσει πολλή θερμική ενέργεια πριν η θερμοκρασία του αυξάνεται σημαντικά, λόγω της ενέργειας που απαιτείται για τη διάσπαση δεσμών υδρογόνου. Αυτή η ιδιότητα καθιστά το νερό εξαιρετικό ρυθμιστή θερμοκρασίας.

Συνοπτικά: Η συγκόλληση υδρογόνου διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην κατασκευή του νερού ένα μοναδικό και βασικό μόριο για τη ζωή. Είναι υπεύθυνη για το υψηλό σημείο βρασμού του νερού, την επιφανειακή τάση, τις ιδιότητες διαλύτη και την ικανότητα μέτριας θερμοκρασίας.

Γεγονός διασκέδασης: Οι ισχυροί δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων νερού είναι επίσης υπεύθυνοι για την ασυνήθιστη επέκταση του νερού όταν παγώνει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι δεσμοί υδρογόνου στον πάγο είναι διατεταγμένα σε μια πιο ανοιχτή, κρυσταλλική δομή, καθιστώντας το λιγότερο πυκνό από το υγρό νερό. Γι 'αυτό ο πάγος επιπλέει!