Ποια στοιχεία μπορούν να συνδέσουν με το νερό για να δημιουργήσουν χημικό δεσμό;

Το νερό (H₂O) είναι ένα πολικό μόριο, που σημαίνει ότι έχει ένα ελαφρώς θετικό τέλος (κοντά στα άτομα υδρογόνου) και ένα ελαφρώς αρνητικό άκρο (κοντά στο άτομο οξυγόνου). Αυτή η πολικότητα επιτρέπει στο νερό να σχηματίζει δεσμούς με άλλα μόρια μέσω της σύνδεσης υδρογόνου , αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης , και αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπόλης .

Ακολουθεί μια κατανομή κάθε τύπου δεσμού και των εμπλεκόμενων στοιχείων:

1. Δεσμός υδρογόνου:

* Στοιχεία που εμπλέκονται: Υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, φθορίνη (μερικές φορές θείο και χλώριο)

* Μηχανισμός: Αυτό συμβαίνει όταν ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό άτομο (όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή το φθοριοειδές) σε ένα μόριο και προσελκύεται από ένα ζεύγος ηλεκτρονίων ενός εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικού ατόμου σε άλλο μόριο.

* Παράδειγμα: Τα μόρια νερού είναι ο ένας στον άλλο, σχηματίζοντας ένα δίκτυο που δίνει στο νερό τις μοναδικές του ιδιότητες όπως το υψηλό σημείο βρασμού και την επιφανειακή τάση.

2. Διπολικές αλληλεπιδράσεις:

* Στοιχεία που εμπλέκονται: Τα περισσότερα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα, ιδιαίτερα εκείνα που σχηματίζουν πολικά μόρια.

* Μηχανισμός: Αυτή η αλληλεπίδραση συμβαίνει μεταξύ πολικών μορίων, όπου το θετικό τέλος ενός μορίου προσελκύεται από το αρνητικό άκρο ενός άλλου μορίου.

* Παράδειγμα: Η ακετόνη (ch₃coch₃) είναι ένα πολικό μόριο και μπορεί να σχηματίσει αλληλεπιδράσεις διπολικής-δίπολης με νερό.

3. Αλληλεπιδράσεις ιόντων-διπολικών:

* Στοιχεία που εμπλέκονται: Οποιοδήποτε στοιχείο μπορεί να σχηματίσει ιόντα (κατιόντα και ανιόντα)

* Μηχανισμός: Αυτή η αλληλεπίδραση συμβαίνει μεταξύ ενός ιόντος και ενός πολικού μορίου. Το θετικό τέλος του πολικού μορίου προσελκύεται από το αρνητικό ιόν και το αρνητικό τέλος του πολικού μορίου προσελκύεται από το θετικό ιόν.

* Παράδειγμα: Το χλωριούχο νάτριο (NaCl) διαλύεται στο νερό επειδή τα θετικά ιόντα νατρίου (Na+) προσελκύονται από το αρνητικό άκρο των μορίων του νερού και τα αρνητικά ιόντα χλωριδίου (Cl-) προσελκύονται από το θετικό άκρο των μορίων νερού.

Σημείωση: Η δύναμη αυτών των αλληλεπιδράσεων εξαρτάται από τη διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των εμπλεκόμενων ατόμων και της απόστασης μεταξύ τους.

Ενώ το νερό μπορεί να σχηματίσει αυτούς τους δεσμούς με πολλά στοιχεία, αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι θα διαλυθούν πλήρως. Η ικανότητα μιας ουσίας να διαλύεται στο νερό εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των σχετικών δυνάμεων των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του νερού και της ουσίας και της δύναμης των αλληλεπιδράσεων στην ίδια την ουσία.