וידיאו: מדוע טמפרטורת הרתיחה במים גבוהה?

זהו המבנה הכימי של המים

כדי להבין את טמפרטורת הרתיחה הגבוהה יחסית של מים, תחילה עליך לדעת כיצד מים מורכבים.

• מולקולת מים מורכבת מאטום חמצן אחד ושני אטומי מימן.
• מכיוון שלמימן לכל אחד יש אלקטרון ולחמצן לכל אחד 6 אלקטרונים, ישנם שני אלקטרונים חופשיים על אטום החמצן זוגות אלקטרונים מלפנים, כך ששני גרעיני האטום המימן וגרעין אטום החמצן אינם מסודרים באופן לינארי, אלא OH מקשר אחד זָוִית של 104.45 °.
• בשל האלקטונטיביות החמצן הגבוהה יותר, אטום החמצן מושך יותר את האלקטרונים של אטומי המימן, כך שנוכחת דיפול. חמצן טעון באופן שלילי באופן חלקי וחלקיקי המימן טעונים באופן חלקי באופן חיובי.
• מולקולת מים יכולה להתפצל גם היא. אטום מימן משחרר אלקטרון אחד לחלוטין לאטום החמצן, כך ש- H⁺-יון ו- OH^--יון נוצר. אם בתוך ליטר אחד של מים 10^-7מול ח⁺-יונים קיימים, למים יש ערך pH של 7.


מדוע מים נוזליים ומימן גופרתי הם גזים?

אם משווים את המבנה הכימי של מימן גופרתי גזי לזה של ...

• בשל הדיפול והנוכחות של אטומי מימן נוצרים קשרי מימן. אלה גורמים גם לטמפרטורת הרתיחה הגבוהה יחסית של מים. אם צורת הקשר הזו לא הייתה קיימת, מים היו גזים בטמפרטורת החדר.

הסבר על טמפרטורת הרתיחה הגבוהה של המים

כפי שכבר צוין, הסיבה לטמפרטורת הרתיחה הגבוהה של המים היא הופעת קשרי מימן. כך תוכלו לחשוב על קשרי מימן:

• מולקולת מים היא דיפול. יש מטען שלילי רשמי על אטום החמצן ושני אטומי המימן טעונים חיובית.
• מכיוון שאטומי המימן מסודרים בזווית של כ- 104 ° לאטום החמצן, קל להגיע למטען השלילי, בצורת זוגות האלקטרונים החופשיים.
• זה מאפשר לאטום מימן טעון חיובי ממולקולת מים שנייה להתחבר אל אטום חמצן ממולקולת המים הראשונה מחבר אליו את האלקטרונים מהקשרים הכפולים החופשיים מושך. השפעה זו ידועה בשם חיבור מימן.
• מספר אטומי מימן מקושרים רשמית זה לזה באמצעות קשרי המימן.
• על מנת להתאדות מים, יש להפריד קודם כל קשרי מימן אלה על ידי אספקת אנרגיה. המשמעות היא שלטמפרטורת רתיחה גבוהה של מים היא 100 מעלות צלזיוס.

אנומליות הצפיפות של המים מבוססת גם היא על קשרי המימן.