Составьте схему образования водородной связи между молекулами этанола и воды.поясните,чем отличается водородная связь от ковалентной между атомами водорода и кислорода.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Ниже представлена схема образования водородной связи и подробный сравнительный анализ типов химической связи в системе «этанол — вода». Схема образования водородной связи Водородная связь возникает между частично положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и электроотрицательным атомом (кислородом) другой молекулы. Условные обозначения:

  • Ковалентная полярная связь (внутри молекулы)
  • ... Водородная связь (межмолекулярная)
  • δ+delta plus Частичный положительный заряд
  • δdelta minus Частичный отрицательный заряд

Вариант 1: Водород воды притягивается к кислороду этанола CH3CH2OδHδ+OδHδ+cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus O raised to the delta minus power … H raised to the delta plus power minus O raised to the delta minus power minus H raised to the delta plus power |space space space vertical line Hδ+space space H raised to the delta plus power Вариант 2: Водород этанола притягивается к кислороду воды CH3CH2OδHδ+OδHδ+cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus O raised to the delta minus power minus H raised to the delta plus power … O raised to the delta minus power minus H raised to the delta plus power |space space space space space space space space space space space vertical line Hδ+space space space space space space space space space space space H raised to the delta plus power Отличия водородной связи от ковалентной Несмотря на то что в обоих случаях взаимодействуют атомы водорода и кислорода, эти связи имеют принципиально разную природу и характеристики.

Характеристика Ковалентная полярная связь (O—H)Водородная связь (O...H)
Место возникновенияВнутри молекулы (внутримолекулярная).Между молекулами (межмолекулярная).
Механизм образованияОбразование общей электронной пары между атомами.Электростатическое притяжение между полярными группами.
Энергия связиВысокая (около 460 кДж/моль). Очень прочная.Низкая (около 20–40 кДж/моль). В 10–20 раз слабее ковалентной.
Длина связиКороткая (около 0,096 нм).Длинная (около 0,15–0,20 нм).
Роль в веществеОпределяет химические свойства и структуру самой молекулы.Определяет физические свойства (температуру кипения, растворимость).

Пояснение механизмов

  1. Ковалентная связь формируется за счет перекрывания атомных орбиталей кислорода и водорода. Кислород обладает высокой электроотрицательностью, поэтому он сильно смещает электронную плотность на себя, создавая диполь.
  2. Водородная связь носит преимущественно донорно-акцепторный характер с сильным вкладом электростатики. Поскольку атом водорода связан с сильно электроотрицательным кислородом, его единственное электронное облако смещено, и ядро (протон) оказывается «оголенным». Этот протон начинает притягиваться к неподеленной электронной паре атома кислорода соседней молекулы.

Благодаря образованию этих связей этанол неограниченно смешивается с водой, а их смеси имеют специфические физико-химические показатели (например, контракцию — уменьшение общего объема при смешивании). Могу составить для вас аналогичную схему для взаимодействия молекул этанола между собой или объяснить влияние водородных связей на температуру кипения спиртов.

Форма ответа

Ваш аватар