Kuten tekstissä ”Intermolekyylisten voimien tyypit” selitetään, yksi molekyylien välinen voima houkuttelee aineen molekyylejä kolmessa fysikaalisessa tilassa (kiinteät aineet, nesteet ja kaasut).
Kolme tunnettua molekyylien välistä voimaa ovat: indusoitu dipoli - indusoitu dipoli, pysyvä dipoli - pysyvä dipoli ja vetysidos. Niistä vetysidos on vahvin. Jotkut kirjoittajat käyttivät tätä molekyylien välistä voimaa vetysidoksina; IUPAC: n hyväksymä oikea termi on kuitenkin ”vetyliitos”.
Tämän tyyppinen vuorovaikutus tapahtuu, kun molekyylissä on vety sitoutunut fluoriin, typeen tai happeen, jotka ovat voimakkaasti elektronegatiivisia atomeja.
Vetysidos on äärimmäinen esimerkki pysyvästä dipoli-pysyvä dipolisidoksesta. Sillä molekyylin vety muodostaa positiivisen napan, joka sitoutuu johonkin niistä toisen molekyylin fluori-, happi- tai typpiatomeista, jotka muodostavat niiden negatiivisen napan.
Normaalisti molekyylien välisiä sidoksia esiintyy nestemäisessä ja kiinteässä tilassa olevien aineiden kanssa. Koska se on erittäin voimakas vetovoima, sen rikkomiseen tarvitaan erittäin korkea energia.
Aine, jolla on tämä molekyylien välinen voima, on itse vesi. Huomaa, miten tämä tapahtuu alla olevassa kuvassa:
Huomaa, että kutakin vesimolekyyliä ympäröi spatiaalisesti neljä muuta vesimolekyyliä sidosten kanssa vetyä tapahtuu sitoutumalla yhden molekyylin (positiivinen napa) vedyn ja toisen (napa negatiivinen).
Vetysidokset selittävät erilaisia luonnonilmiöitä, katso seuraavat esimerkit:
- Se, että jää kelluu vedessä: Jää on vähemmän tiheää kuin vesi ja siten kelluu sen päällä. Tämä johtuu siitä, että vaikka nestemäisessä tilassa vesimolekyylien välillä esiintyvät vetysidokset ovat järjestäytyneinä järjestämättömässä muodossa, jäämolekyylit ovat erillään ja järjestäytyneemmät, muodostaen jäykän kuusikulmaisen rakenteen, joka saa molekyylit viemään paljon suuremman tilan kuin ne olisivat ollessaan tilassa. nestemäinen.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Siksi, jos laitamme vettä pullon koko tilavuuteen ja laitamme sen myöhemmin jäähdyttimeen, sen tilavuus kasvaa ja pullo halkeilee.
Siten tilavuusyksikköä kohden on sama määrä molekyylejä, mikä vähentää tiheyttä tiheyskaavan mukaisesti: d = m / v. Muodostuneiden kuusikulmioiden välissä on tyhjiä tiloja, mikä vähentää tämän aineen tiheyttä.
- Happoionisaatio: Vaikka vetysidokset ovat noin kymmenen kertaa heikompia kuin kovalenttiset sidokset; tietyissä olosuhteissa he onnistuvat rikkomaan kovalenttiset sidokset. Esimerkiksi alla esitetyssä tapauksessa suolahappo liuotetaan veteen. Vedessä oleva happi houkuttelee hapon klooriin sitoutunutta vetyä enemmän kuin itse kloori aiheuttaen hydroniumioneja (H3O+) ja kloridi (Cl-). Tätä ilmiötä kutsutaan ionisaatioksi:
- Veden pintajännitys: nesteen pinnalla olevat molekyylit vetävät vetysidoksia vain niiden vieressä ja alla olevien molekyylien kanssa, koska yläpuolella ei ole molekyylejä. Pinnan alapuolella olevat molekyylit puolestaan sitoutuvat tämän tyyppisiin molekyyleihin suuntaan, tuloksena on eräänlaisen kalvon tai ohuen kerroksen muodostuminen veden pinnalle, joka liittyy.
Tämä selittää sen, että siihen voi jäädä hyönteisiä, ja myös vesipisaroiden pallomaisen muodon ilmiön.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Vetysidokset"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-hidrogenio.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
Kemia
Veden pilaantuminen, veden fysikaaliset näkökohdat, veden kemialliset näkökohdat, veden biologiset näkökohdat, teollisuusjätteet, raskasmetallit, juomavesi, orgaaninen aine, veden sameus, jätevedet.
