NexTutor
Wirtualne laboratorium/Chemia/Wiązania chemiczne/Wiązania wodorowe — dlaczego woda wrze wysoko

Wiązania wodorowe — dlaczego woda wrze wysoko

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.

Chemia · Wiązania chemiczne · Wiązania wodorowe (CHE.WIAZ.PP.04)
Siła / liczba wiązań wodorowych0.50
Wiązania wodoroweH₂O
Włączasz wiązania wodorowe między cząsteczkami — temperatura wrzenia:
wiązania H
0.50
oddziaływania
silne
temp. wrzenia
10 °C

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 — N\mathrm{N}, O\mathrm{O} lub F\mathrm{F} — i „przyciąga się" do wolnej pary elektronowej sąsiedniej cząsteczki:

O ⁣ ⁣HON ⁣ ⁣HNF ⁣ ⁣HF\mathrm{O\!-\!H \cdots O} \qquad \mathrm{N\!-\!H \cdots N} \qquad \mathrm{F\!-\!H \cdots F}

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 (18u18\,\mathrm{u}) wrze w 100C100^\circ\mathrm{C}, a siarkowodór H2S\mathrm{H_2S} o większej masie (34u34\,\mathrm{u}) już w 60C-60^\circ\mathrm{C} — 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 N ⁣ ⁣H\mathrm{N\!-\!H}, O ⁣ ⁣H\mathrm{O\!-\!H} lub F ⁣ ⁣H\mathrm{F\!-\!H}. 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.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Najczęstsze pytania

Co to wiązanie wodorowe?

Silne oddziaływanie międzycząsteczkowe między atomem H (przy N,O,F) a wolną parą elektronową innego atomu.

Jak wpływa na temperaturę wrzenia?

Podwyższa ją — trzeba dostarczyć więcej energii, by rozerwać oddziaływania.

Gdzie występuje?

W wodzie, alkoholach, amoniaku, a także w DNA (parowanie zasad).