Γιατί το νερό σχηματίζει περισσότερους δεσμούς υδρογόνου από την αιθανόλη;
1. Βασικά στοιχεία σύνδεσης υδρογόνου
* Τι είναι ο δεσμός υδρογόνου; Ένας δεσμός υδρογόνου είναι ένας ειδικός τύπος αλληλεπίδρασης διπολικής-διπόλης μεταξύ ενός ατόμου υδρογόνου που συνδέεται ομοιοπολικά με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο ή το άζωτο) και ένα ζεύγος ηλεκτρονίων σε ένα κοντινό ηλεκτροαρνητικό άτομο.
* Απαιτήσεις: Για να σχηματίσετε δεσμό υδρογόνου, χρειάζεστε:
* A ΑΤΟΜΟΙ Υδρογόνου συνδέεται με ένα πολύ ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο στο νερό και την αιθανόλη)
* A Lone Pair των ηλεκτρονίων σε άλλο ηλεκτροαρνητικό άτομο (και πάλι, όπως το οξυγόνο)
2. Δομή και συγκόλληση του νερού
* Δύο μοναχικά ζεύγη στο οξυγόνο: Το νερό (H₂O) έχει δύο μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου του, καθιστώντας το ικανό να σχηματίσει δύο δεσμούς υδρογόνου ως δότη και Δύο δεσμοί υδρογόνου ως δέκτη .
3. Η δομή και η σύνδεση της αιθανόλης
* Ένα μοναδικό ζευγάρι στο οξυγόνο: Η αιθανόλη (ch₃Ch₂oh) έχει επίσης ένα άτομο οξυγόνου, αλλά είναι μόνο ικανό να σχηματίσει έναν δεσμό υδρογόνου ως δότη και ένας δεσμός υδρογόνου ως δέκτης Λόγω της παρουσίας της ομάδας αιθυλίου.
4. Η επίδραση της ομάδας αιθυλίου
* Η ομάδα αιθυλεστέρα στην αιθανόλη (-Ch₂Ch₃) είναι ογκώδης και υδρόφοβη (ανταπόκριση νερού). Αυτή η όγκος εμποδίζει τον σχηματισμό δεσμών υδρογόνου.
5. Η κατώτατη γραμμή
* Το νερό έχει περισσότερες θέσεις συγκόλλησης υδρογόνου και μια ευνοϊκότερη δομή για τον σχηματισμό δεσμού υδρογόνου από την αιθανόλη. Αυτό μεταφράζεται σε περισσότερους δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται ανά μόριο νερού σε σύγκριση με την αιθανόλη.
Συνοπτικά, η μοναδική μοριακή δομή του νερού με δύο μοναχικά ζεύγη στο οξυγόνο του επιτρέπει να σχηματίζουν περισσότερους δεσμούς υδρογόνου, συμβάλλοντας στο υψηλό σημείο τήξης, το σημείο βρασμού και τον ρόλο του ως εξαιρετικού διαλύτη.
