Γιατί το HF είναι υγρό όταν το αέριο H2;

Η διαφορά στη φυσική κατάσταση μεταξύ HF (φθοριούχο HF (υδρογόνο) και Η2 (αέριο υδρογόνου) βράζει μέχρι τον τύπο σύνδεσης που υπάρχει σε κάθε μόριο:

* HF (φθοριούχο υδρογόνο):

* Ισχυρή σύνδεση υδρογόνου: Τα μόρια HF σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φθόριο είναι εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό, που σημαίνει ότι προσελκύει ηλεκτρόνια έντονα. Αυτό οδηγεί σε ένα μερικό θετικό φορτίο στο άτομο υδρογόνου και ένα μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο φθορίου. Η έλξη μεταξύ αυτών των αντίθετων φορτίων αποτελεί τον δεσμό υδρογόνου.

* ισχυρότερες διαμοριακές δυνάμεις: Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου είναι πολύ ισχυρότεροι από τις αδύναμες δυνάμεις van der Waals που υπάρχουν στο H2. Αυτή η ισχυρή διαμοριακή έλξη συγκρατεί τα μόρια HF μαζί, απαιτώντας περισσότερη ενέργεια για να σπάσει, με αποτέλεσμα μια υγρή κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου.

* H2 (αέριο υδρογόνου):

* Αδύναμες δυνάμεις van der waals: Τα μόρια αερίου υδρογόνου (Η2) έχουν μόνο αδύναμες δυνάμεις van der Waals μεταξύ τους. Αυτές οι δυνάμεις προκύπτουν από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα πολύ αδύναμα αξιοθέατα.

* ασθενέστερες διαμοριακές δυνάμεις: Λόγω των ασθενών δυνάμεων, τα μόρια Η2 διαχωρίζονται εύκολα, επιτρέποντάς τους να κινούνται ελεύθερα και να υπάρχουν ως αέριο σε θερμοκρασία δωματίου.

Συνοπτικά: Η ισχυρή δέσμευση υδρογόνου στο HF οδηγεί σε πολύ ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις σε σύγκριση με τις αδύναμες δυνάμεις van der Waals στο H2. Αυτή η διαφορά στη δύναμη των διαμοριακών δυνάμεων εξηγεί γιατί το HF είναι υγρό ενώ το H2 είναι αέριο σε θερμοκρασία δωματίου.