氢键
氢键
- 氢键是最强的形式的分子间键
- 分子间键是键之间的分子
- 氢键是一种永久偶极子-永久偶极子成键
- 要形成氢键,需要以下条件:
- 一种具有O或N(非常的电负性)原子与可用的孤对的电子
- 一个物种-哦或nh集团
- 当氢和an成共价键时的电负性Atom,例如O或N化学键会变得非常高两极分化
- H变成这样δ+电荷使它能与孤对一个O或N原子在另一个分子中
电负性原子O或N对与氢共价键中的电子有更强的拉力,导致键变得极化
- 要形成氢键角之间的-哦/ nh和氢键是180o
- 氢键的数量取决于:
- 分子中附在O或N上的氢原子数
- 的数量孤独的双在O或N上
氨每个分子最多能形成一个氢键
水每个分子最多能形成两个氢键
水的性质
- 氢键在水中,使它有异常属性如高熔点和沸点,高表面张力和与水相比,冰的异常密度
高熔点和沸点
- 水有高融化而且沸点这是由强分子间作用力分子间的氢键
- 在冰(固体H2O)和水(液体H)2O)分子被氢键紧紧地连接在一起
- 因此,需要大量的能量来分解水分子,融化或煮沸它们
氢键是一种很强的分子间作用力,很难被打破,从而使水具有较高的熔点和沸点
- 下图比较了蒸发焓(煮沸一种物质所需的能量)由不同的氢化物组成
- 焓变了增加从H开始2S到H2Te是由于16族元素中电子数量的增加
- 这会导致增加瞬时偶极诱导偶极力随着分子变大
- 基于此,H2O的焓变要小得多(大约17 kJ mol)-1)
- 然而,蒸发焓变几乎是3倍更大的这是由氢键存在于水中但不存在于其他氢化物中
水蒸发的高焓变表明瞬时偶极子诱导的偶极力不是分子中存在的唯一力-也有强氢键的力,这导致了高沸点
高表面张力
- 水有一个高表面张力
- 表面张力是一种能力吗液面抵抗任何外部力量(即不受作用于地表的力的影响)
- 水分子在表面大量的液体通过它与其他水分子结合氢债券
- 这些分子向下拉在表面分子导致表面它们被压缩,在表面更紧密地结合在一起
- 这增加了水的表面张力
由于与其他分子形成氢键,表面的分子被向下拉,而内部的水分子则被四面八方拉
密度
- 固体是密集的比他们的液体由于固体中的颗粒较多密集在一起时比在液态时要多
- 然而,在冰中,水分子被包裹在一个3 d氢键网络中的严格的晶格
- 每个氧原子都被氢原子包围着
- 这种包装方式的分子在固体中相对较长债券的长度氢键的减少意味着水分子之间的距离比液体时稍微远一些
- 因此,冰的密度比液态水低
冰分子“更开放”的结构导致它的密度比液态水低
考试技巧
冰漂浮在水面上是因为冰的密度较低。