Које су интермолекуларне силе присутне у води?

Тхе Х₂О молекул воде је поларни са интермолекуларним дипол-дипол водоничним везама. Како се молекули воде међусобно привлаче и формирају везе, вода показује својства као што су високи површински напон и велика топлота испаравања. Интермолекуларне силе су много слабије од интрамолекуларних сила које молекуле држе на окупу, али су и даље довољно јаке да утичу на својства супстанце. У случају воде, течност се понашају на јединствен начин и дају јој неке корисне карактеристике.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Вода има јаке водоник везе дипол-дипол интермолекуларне силе које дају води висок површински напон и велику топлоту испаравања и чине је јаким растварачем.

Иако молекули имају неутрално наелектрисање, облик молекула може бити такав да је један крај негативнији, а други крај позитивнији. У том случају негативно наелектрисани крајеви привлаче позитивно наелектрисане крајеве других молекула, формирајући слабе везе, А поларне молекул се назива дипол јер има два пола, плус и минус, а везе које формирају поларни молекули називају се дипол-дипол обвезнице.

Молекул воде има такве разлике у наелектрисању. Атом кисеоника у води има шест електрона у спољној електронској љусци, где има места за осам. Два атома водоника у води формирају ковалентне везе са атомом кисеоника, делећи своја два електрона са атомом кисеоника. Као резултат, од осам доступних везних електрона у молекулу, два се деле са сваким од два атома водоника, остављајући четири слободна.

Два атома водоника остају на једној страни молекула, док се слободни електрони скупљају на другој страни. Заједнички електрони остају између атома водоника и атома кисеоника, остављајући изложени позитивно наелектрисани протон водоника језгра. То значи да водонична страна молекула воде има позитивно наелектрисање, док друга страна на којој се налазе слободни електрони има негативан набој. Као резултат, молекул воде је поларни и представља дипол.

Најјача интермолекуларна сила у води је посебна диполна веза која се назива водонична веза. Многи молекули су поларни и могу да формирају бипол-биполне везе без стварања водоничних веза или чак да у свом молекулу имају водоник. Вода је поларна, а диполна веза коју формира је водонична веза заснована на два атома водоника у молекулу.

Водоничне везе су посебно јаке, јер је атом водоника у молекулима као што је вода мали, голи протон без унутрашње електронске љуске. Као резултат, може се приближити негативном наелектрисању негативне стране поларног молекула и формирати посебно јаку везу. У води молекул може да формира до четири водоничне везе, са по једним молекулом за сваки атом водоника и са два атома водоника на негативној страни кисеоника. У води су ове везе јаке, али се непрестано померају, ломе и поново формирају да би води дале посебна својства.

Када се јонска једињења додају у воду, наелектрисани јони могу створити везе са поларним молекулима воде. На пример, НаЦл или кухињска со су јонска једињења, јер је атом натријума дао свој једини спољни електрон у љусци атому хлора, формирајући јоне натријума и хлора. Када се растворе у води, молекули се раздвајају на позитивно наелектрисане јоне натријума и негативно наелектрисане јоне хлора. Натријумови јони привлаче негативне полове молекула воде и тамо формирају јонско-диполне везе, док јони хлора формирају везе са атомима водоника. Стварање јонско-диполних веза је разлог зашто се јонска једињења лако растварају у води.

Интермолекуларне силе и везе које производе могу утицати на то како се материјал понаша. У случају воде, релативно јаке водоничне везе држе воду на окупу. Две резултујуће особине су високи површински напон и велика топлота испаравања.

Површинска напетост је велика јер молекули воде дуж површине воде формирају везе које стварају неку врсту еластични филм на површини, омогућавајући површини да поднесе одређену тежину и увлачећи капљице воде у округле облика.

Топлина испаравања је велика, јер када вода достигне тачку кључања, молекули воде се и даље везују и остају течност све док се не дода довољно енергије да прекине везе. Везе засноване на интермолекуларним силама нису толико јаке као хемијске везе, али су и даље важне у објашњавању како се неки материјали понашају.