ビデオ：なぜ水は沸騰温度が高いのですか？

これが水の化学構造です

水の沸点が比較的高いことを理解するには、まず水がどのように構成されているかを知る必要があります。

• 水分子は、1つの酸素原子と2つの水素原子で構成されています。
• 水素にはそれぞれ1つの電子があり、酸素にはそれぞれ6つの電子があるため、酸素原子には2つの自由電子があります。 2つの水素原子核と酸素原子核が直線的に配置されていないように、前に電子対があります。 O-Hは1つを結合します 角度 104.45°の。
• 酸素の電気陰性度が高いため、酸素原子は水素原子の電子をより引き付け、双極子が存在します。 酸素は部分的に負に帯電し、水素粒子は部分的に正に帯電します。
• 水分子も分裂する可能性があります。 水素原子は1つの電子を完全に酸素原子に放出するので、H⁺-イオンとOH^--イオンが作成されます。 水1リットルの場合10^-7モルH⁺-イオンが存在し、水のpH値は7です。


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• 双極子と水素原子の存在により、水素結合が形成されます。 これらはまた、水の比較的高い沸点を引き起こします。 この形の結合が存在しなかった場合、水は室温で気体になります。

水の高沸点の説明

すでに述べたように、水の沸点が高い理由は水素結合の発生です。 これはあなたが水素結合を考える方法です：

• 水分子は双極子です。 酸素原子には形式的な負の電荷があり、2つの水素原子は正に帯電しています。
• 水素原子は酸素原子に対して約104°の角度で配置されているため、自由電子対の形で負電荷に到達しやすくなります。
• これにより、2番目の水分子からの正に帯電した水素原子がそれ自体を 最初の水分子からの酸素原子は、自由な二重結合からの電子をそれに付着させます 引き付けます。 この効果は水素結合として知られています。
• いくつかの水素原子は、水素結合を介して形式的に相互にリンクされています。
• 水を蒸発させるには、まずエネルギーを加えてこれらの水素結合を分離する必要があります。 これは、水が100°Cの比較的高い沸点を持っていることを意味します。

水の密度異常も水素結合に基づいています。