Włącz wiązania wodorowe między cząsteczkami. Te dodatkowe oddziaływania (H związany z N, O, F) trzeba pokonać przy wrzeniu — dlatego woda wrze aż w 100°C, znacznie wyżej, niż wynikałoby z jej masy.
Co się właśnie stało?
Włączyłeś wiązania wodorowe, a temperatura wrzenia skoczyła w górę. Te oddziaływania trzymają cząsteczki razem, więc trudniej zamienić ciecz w parę.
Kiedy powstaje wiązanie wodorowe?
Gdy atom wodoru jest związany z silnie elektroujemnym pierwiastkiem — , lub — i „przyciąga się" do wolnej pary elektronowej sąsiedniej cząsteczki:
To oddziaływanie międzycząsteczkowe (nie mylić z wiązaniem kowalencyjnym wewnątrz cząsteczki), ale i tak silniejsze niż zwykłe siły van der Waalsa.
Dlaczego to podnosi temperaturę wrzenia?
Wrzenie to zerwanie oddziaływań między cząsteczkami. Więcej wiązań wodorowych → więcej energii do dostarczenia → wyższa temperatura wrzenia. Dlatego woda () wrze w , a siarkowodór o większej masie () już w — bo nie tworzy wiązań wodorowych.
Po co Ci to na maturze:
Zadania „dlaczego woda / amoniak / alkohol wrze wyżej, niż wynika z masy" rozwiązujesz jednym chwytem: sprawdź, czy jest , lub . Jeśli tak — są wiązania wodorowe i temperatura wrzenia rośnie.
Zapamiętaj: wiązania wodorowe → silniejsze oddziaływania międzycząsteczkowe → wyższa temperatura wrzenia. Szukaj H przy N, O lub F.
Silne oddziaływanie międzycząsteczkowe między atomem H (przy N,O,F) a wolną parą elektronową innego atomu.
Podwyższa ją — trzeba dostarczyć więcej energii, by rozerwać oddziaływania.
W wodzie, alkoholach, amoniaku, a także w DNA (parowanie zasad).