La molecola d'acqua H 2O è polare con legami di idrogeno dipolo-dipolo intermolecolare. Quando le molecole d'acqua si attraggono e formano legami, l'acqua mostra proprietà come l'alta tensione superficiale e un alto calore di vaporizzazione. Le forze intermolecolari sono molto più deboli delle forze intramolecolari che tengono insieme le molecole, ma sono comunque abbastanza forti da influenzare le proprietà di una sostanza. Nel caso dell'acqua, fanno sì che il liquido si comporti in modi unici e gli diano alcune caratteristiche utili. TL; DR (Troppo lungo, non letto) L'acqua ha un forte legame idrogeno forze intermolecolari dipolo-dipolo che conferiscono all'acqua una elevata tensione superficiale e un alto calore di vaporizzazione e che lo rendono un forte solvente. Molecole polari Mentre le molecole hanno una carica neutra complessiva, la forma della molecola può essere tale che un'estremità è più negativa e l'altra estremità più positiva. In tal caso, le estremità caricate negativamente attraggono le estremità caricate positivamente di altre molecole, formando legami deboli, Una molecola polare è chiamata dipolo perché ha due poli, più e meno, e le obbligazioni formano molecole polari sono chiamate legami dipolo-dipolo . La molecola d'acqua ha tali differenze di carica. L'atomo di ossigeno nell'acqua ha sei elettroni nella sua subshell di elettroni esterni dove c'è spazio per otto. I due atomi di idrogeno in acqua formano legami covalenti con l'atomo di ossigeno, condividendo i loro due elettroni con l'atomo di ossigeno. Di conseguenza, degli otto elettroni di legame disponibili nella molecola, due sono condivisi con ciascuno dei due atomi di idrogeno che ne lascia quattro liberi. I due atomi di idrogeno rimangono su un lato della molecola mentre gli elettroni liberi si riuniscono Dall'altro lato. Gli elettroni condivisi rimangono tra gli atomi di idrogeno e l'atomo di ossigeno, lasciando il protone di idrogeno caricato positivamente del nucleo esposto. Ciò significa che il lato idrogeno della molecola d'acqua ha una carica positiva, mentre l'altro lato dove gli elettroni liberi hanno una carica negativa. Come risultato, la molecola d'acqua è polare ed è un dipolo. Idrogeno La forza intermolecolare più forte in acqua è uno speciale legame dipolo chiamato legame idrogeno. Molte molecole sono polari e possono formare legami bipoli-bipoli senza formare legami idrogeno o addirittura avere idrogeno nella loro molecola. L'acqua è polare e il legame dipolo che forma è un legame idrogeno basato sui due atomi di idrogeno nella molecola. I legami idrogeno sono particolarmente forti perché l'atomo di idrogeno in molecole come l'acqua è un piccolo protone nudo senza guscio interno di elettroni. Di conseguenza, può avvicinarsi alla carica negativa del lato negativo di una molecola polare e formare un legame particolarmente forte. In acqua, una molecola può formare fino a quattro legami di idrogeno, con una molecola per ciascun atomo di idrogeno e con due atomi di idrogeno sul lato negativo dell'ossigeno. In acqua, questi legami sono forti ma si spostano, si rompono e si riformano continuamente per dare all'acqua le sue proprietà speciali. Legami di ione-dipolo Quando i composti ionici vengono aggiunti all'acqua, la carica gli ioni possono formare legami con le molecole d'acqua polare. Per esempio, NaCl o sale da cucina è un composto ionico perché l'atomo di sodio ha dato il suo unico elettrone esterno di shell all'atomo di cloro, formando ioni sodio e cloro. Quando si dissolvono in acqua, le molecole si dissociano in ioni sodio carichi positivamente e ioni cloro caricati negativamente. Gli ioni di sodio sono attratti dai poli negativi delle molecole d'acqua e formano legami di ioni-dipolo, mentre gli ioni di cloro formano legami con gli atomi di idrogeno. La formazione di legami ionico-dipolo è un motivo per cui i composti ionici si dissolvono facilmente nell'acqua. Gli effetti delle forze intermolecolari sulle proprietà dei materiali Le forze intermolecolari e i legami che producono possono influenzare il modo in cui un materiale si comporta. Nel caso dell'acqua, i legami idrogeno relativamente forti tengono insieme l'acqua. Due delle proprietà risultanti sono l'alta tensione superficiale e un alto calore di vaporizzazione. La tensione superficiale è elevata perché le molecole d'acqua lungo la superficie dell'acqua formano legami che creano una sorta di film elastico sulla superficie, consentendo la superficie per sostenere un po 'di peso e tirare goccioline d'acqua in forme rotonde. Il calore di vaporizzazione è elevato perché, una volta che l'acqua raggiunge il punto di ebollizione, le molecole d'acqua sono ancora legate e rimangono un liquido fino a quando non viene aggiunta abbastanza energia per rompere i legami Le obbligazioni basate su forze intermolecolari non sono forti quanto i legami chimici, ma sono comunque importanti nello spiegare come si comportano alcuni materiali.
