H2O 물 분자는 분자간 쌍극자 쌍극자 수소 결합으로 극성입니다. 물 분자가 서로 끌어 당겨 결합을 형성함에 따라 물은 높은 표면 장력과 높은 기화열과 같은 특성을 나타냅니다. 분자간 힘은 분자를 함께 묶는 분자 내 힘보다 훨씬 약하지만 물질의 특성에 영향을 미칠만큼 충분히 강합니다. 물의 경우 액체가 독특한 방식으로 행동하게하고 유용한 특성을 부여합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
물은 강한 수소 결합 쌍극자-쌍극자 분자간 힘을 가지고있어 물에 높은 표면 장력과 높은 기화열을 제공하여 강한 용매가됩니다.
극성 분자
분자는 전반적으로 중성 전하를 갖지만 분자의 모양은 한쪽 끝이 더 음수이고 다른 끝이 더 양수일 수 있습니다. 이 경우 음전하를 띤 말단은 다른 분자의 양전하를 띤 말단을 끌어 당겨 약한 결합을 형성합니다. 분자는 플러스와 마이너스의 두 극을 가지고 있기 때문에 쌍극자라고 불리며 극성 분자가 형성하는 결합은 쌍극자 쌍극자라고합니다. 채권.
물 분자에는 이러한 전하 차이가 있습니다. 물 속의 산소 원자는 8 개의 공간이있는 외부 전자 서브 쉘에 6 개의 전자를 가지고 있습니다. 물 속의 두 수소 원자는 산소 원자와 공유 결합을 형성하여 두 전자를 산소 원자와 공유합니다. 결과적으로 분자에서 사용 가능한 8 개의 결합 전자 중 2 개는 2 개의 수소 원자 각각과 공유되어 4 개의 자유를 남깁니다.
두 개의 수소 원자는 분자의 한쪽에 머무르고 자유 전자는 다른쪽에 모입니다. 공유 전자는 수소 원자와 산소 원자 사이에 머물러 핵의 양으로 하전 된 수소 양성자를 노출시킵니다. 이것은 물 분자의 수소 쪽이 양전하를 띠고 자유 전자가있는 다른 쪽이 음전하를 띠는 것을 의미합니다. 결과적으로 물 분자는 극성이고 쌍극자입니다.
수소 결합
물에서 가장 강한 분자간 힘은 수소 결합이라고하는 특별한 쌍극자 결합입니다. 많은 분자는 극성이며 수소 결합을 형성하지 않거나 분자에 수소를 갖지 않고도 쌍극자-쌍극자 결합을 형성 할 수 있습니다. 물은 극성이고 그것이 형성하는 쌍극자 결합은 분자에있는 두 개의 수소 원자를 기반으로하는 수소 결합입니다.
물과 같은 분자의 수소 원자는 내부 전자 껍질이없는 작고 벌거 벗은 양성자이기 때문에 수소 결합이 특히 강합니다. 결과적으로 극성 분자의 음전하에 가까워지고 특히 강한 결합을 형성 할 수 있습니다. 물에서 분자는 최대 4 개의 수소 결합을 형성 할 수 있으며, 각 수소 원자에 대해 1 개의 분자와 음의 산소쪽에 2 개의 수소 원자가 있습니다. 물에서 이러한 결합은 강하지 만 물에 특별한 특성을 부여하기 위해 지속적으로 이동, 파괴 및 재 형성됩니다.
이온 쌍극자 결합
이온 화합물이 물에 첨가되면 하전 된 이온이 극성 물 분자와 결합을 형성 할 수 있습니다. 예를 들어, NaCl 또는 식염은 나트륨 원자가 유일한 외부 껍질 전자를 염소 원자에 제공하여 나트륨 및 염소 이온을 형성하기 때문에 이온 화합물입니다. 물에 용해되면 분자는 양전하를 띤 나트륨 이온과 음전하를 띤 염소 이온으로 해리됩니다. 나트륨 이온은 물 분자의 음극에 끌려 거기에서 이온 쌍극자 결합을 형성하고 염소 이온은 수소 원자와 결합을 형성합니다. 이온 쌍극자 결합의 형성은 이온 화합물이 물에 쉽게 용해되는 이유입니다.
분자간 힘이 재료 특성에 미치는 영향
분자간 힘과 이들이 생성하는 결합은 물질의 작동 방식에 영향을 미칠 수 있습니다. 물의 경우 상대적으로 강한 수소 결합이 물을 붙잡습니다. 결과적인 특성 중 두 가지는 높은 표면 장력과 높은 기화열입니다.
물 표면을 따라 물 분자가 결합을 형성하여 일종의 표면에 탄성 필름이있어 표면이 약간의 무게를 지탱하고 물방울을 둥글게 당깁니다. 모양.
물이 끓는점에 도달하면 물 분자는 여전히 결합되어 있고 결합을 끊을 수있는 충분한 에너지가 추가 될 때까지 액체 상태를 유지하기 때문에 기화열이 높습니다. 분자간 힘에 기반한 결합은 화학 결합만큼 강하지는 않지만 일부 재료의 작동 방식을 설명하는 데 여전히 중요합니다.