Question

ナ

なぜH2O HF NH3の順に沸点が高くなるんでしょうか？

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

🍇こつぶ🐡

隣の分子と水素結合する場所は非共有電子対とHですが、
H2Oは2カ所(分子中のOとHで考えると4カ所)で水素結合し、HFとNH3は1カ所で結合します。だからH2Oが沸点が高い。

次にHF(20)とNH3(17)は分子量がHFの方が少し大きい。
だから、HF＞NH3なんですが、そんなに分子量変わらないのにHFとNH3と差が出るのは、HFが二量体となり、分子量が２倍になっている分子がある。だから沸点が高くなります。

水素結合の数で水、次に分子量大きさで順番は決まりますが、さらに詳しく言うと、二量体の会合分子にHFがなるため、グラフはNH3より高くなります(分子量だけだとここまで差が開きません)。

よって、H2O＞HF＞NH3

ナ

NH3で水素結合が１箇所というのは、残りの2箇所は水素結合では無い結合をしているということでしょうか？

🍇こつぶ🐡

水素結合は非共有電子対とHが結合します。だから、アンモニアは残り2つHがありますが、水素結合できないです。
水素結合は鍵と鍵穴でたとえます。
鍵(水素)があっても鍵穴(非共有電子対)が1つだと鍵はあまりますね🙇

🍇こつぶ🐡

Hと電気陰性度の差からもF＞Nは言えて、H2Oは水素結合数が多いから、最大となります。

NH3は鍵がたくさんありますが、鍵穴が1つだから
水素結合数はHFと同じであり、H2個は水素結合でない結合、しいて言うならファンデルワールス力かなと思います。

NH3の余り2つのHにも、他のNH3の非共有電子対がさらに結合すると思うかも知れませんが、そうならないです。さらにまた余りのHが周りにできますから。Hが3つもあるから、他のNH3は邪魔で入りにくいかなと思います🙇

ナ

理解出来ました。
詳しく書いていただいてありがとうございました。

🍇こつぶ🐡

わかりにくい内容でしたが、
理解され、よかったです🙇