پرسش

سلام خانم ایلی..... میخواستم بپرسم چرا پیوند هیدروژنی بین آب و اتانول قوی تر از پیوند هیدروزنی بین مولکول های آب یا بین مولکول های اتانول است؟خیلی ممنون....خدانگهدار**

پاسخ

به نام خدا و با سلام

در وحله ی اول باید گفت که هر چه الکترونگاتیوی اتم متصل به هیدروژن بشتر باشد، پیوند هیدروژنی حاصل قویتر است. اما در اینجا که در هر دو مولکول آب و اتانول، اتم اکسیژن به هیدروژن وصل است، سراغ فاکترهای دیگ می رویم. از جمله تعداد پیوند هیدروژنی.
مولكول آب دارای دو ئیدروژن می باشد H-O-H . در این مولكول اتم اكسیژن كه دارای الكترونگاتیوی بالایی است با كشیدن الكترونهای پیوندی در پیوندهای O-H تا حدی دارای بار جزئی منفی و اتمهای ئیدروژن تا حدی مثبت می شوند. بنابراین هر اتم ئیدروژن می تواند با یك اتم اكسیژن از یك مولكول دیگر پیوند هیدروژنی برقرار نماید. و درنهایت هر مولكول آب می تواند چهار پیوند هیدروژنی با چهار مولکول دیگر آب برقرار نماید، به دلیل داشتن دو ئیدروژن از طرف هیدروژنهای خود ، دو پیوند هیدروژنی با دو مولكول آب دیگر برقرار می نماید. و با دو تا زوج الکترونهایی که روی اتم اکسیژن خود دارد می تواند با دو تا هیدروزن از دو مولکول دیگر ، دو پیوند هیدروژنی برقرار نماید.
چنانچه به سایت زیر سری بزنید:
http://www.lsbu.ac.uk/water/hbond.html

می بینید که این چهار پیوند هیدروژنی هر چهار تا مثل هم نیستند، یعنی بعضی ها که کوتاهتر هستندریال محکمترند و برخی که بلند تر و دارای طول بیشتری هستند، دارای قدرت کمتری هستند و به راحتی گسسته می شوند.
بنابراین یک مولکول آب توانایی برقراری چهار پیوند هیدروزنی با چهار مولکول دیگر را دارد، اما همه را همزمان تشکیل نمی دهد یا برخی دارای طول خیلی بیشتر و بنابراین قدرت کمتری هستند. به همین دلیل است که با افزایش دما به شدت از تعداد پیوندهای هیدروژنی کاسته می شود، انهایی که ضعیف تر هستند به راحتی گسسته می شوند.

در مقابل آب که هر مولکول می تواند تا چهار پیوند تشکیل دهد، مولکول اتانول تنها می تواند دو پیوند هیدروژنی با مولکول دیگر برقرار نماید، بنابراین پیوند هیدروژنی در آب قویتر است.
همچنین:
می توان گفت حضور گروه آلی در اتانول مانع نزدیکی خوب مولکولها مانند آنچه در آب دیده می شود، بشود.

اما قابل توجه است که در مخلوط آب- اتانول به دلیل نقش افزایش بی نظمی و افزایش آنتروپی، این پیوند نیز قوی تر می شود.البته در منابع مقیاس خاصی برای بیان ترتیب قدرت این گروه ذکر نشده است اما افزایش بی نظمی نقش مهمی در ترمودینامیک این محلولها دارد.

البته آب و اتانول در ترکیب خاصی تشکیل آزئوتروپی می دهند که دمای جوش آن از دمای جوش آب و الکل به تنهایی کمتر است و به آن آزئوتروپ مثبت گویند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به پاسخ سوال کد 1058832 مراجعه نمایید.

پیروز و سربلند باشید.