Page 3 - g lyk

2,3. ∆εσµός υδρογόνου – Ισχύς διαµοριακών δυνάµεων (σ 6-9, Α 17,18,19,20,21,22,23)
Το υδρογόνο H πρέπει να είναι οµοιοπολικά ενωµένο µε ισχυρά
ηλεκτραρνητικά και µικρά άτοµα π.χ F, O, N. (όπως στα µόρια H 2O, ROH, RCOOH,
HF, NH 3, RNH 2) . Τότε προκύπτουν οι παρακάτω περιπτώσεις:
-δ +δ … -δ +δ … -δ +δ …
1. – Ο – Η Χ 2. = Ν – Η Χ 3. F – H Χ
όπου Χ µέρος άλλου ή του προηγούµενου µορίου.
-δ
-δ
-δ
-δ
+δ …
π.χ. R – Ο – Η Ο – R ή R – Ο – Η +δ … Ο – C = O

+δ +δ
Η Η R
Ο δεσµός υδρογόνου ερµηνεύει τα υψηλά σηµεία ζέσης νερού, αλκοολών και οξέων,
τη µεγάλη διαλυτότητα οργανικών αλκοολών και οξέων σε νερό [σχετικά µε τη
διαλυτότητα τα όµοια διαλύουν όµοια: πολικό διαλύεται σε πολικό, µη πολικό
διαλύεται σε µη πολικό], τη µικρή πυκνότητα του πάγου, τις έλικες των πρωτεϊνών,
την αντοχή ορισµένων πολυµερών, το ασθενές οξύ ΗF κλπ.
Μεθοδολογία ασκήσεων
Μεγάλη ισχύς διαµοριακών δυνάµεων (µεγάλη πόλωση & ροπή) γενικά σηµαίνει:
Α. µεγάλο σηµείο ζέσης (βρασµού)
Β. µεγάλο ιξώδες υγρού
Γ. µεγάλη επιφανειακή τάση υγρού
∆. µικρή τάση ατµών και άρα µικρή πτητικότητα
Ε. δυσκολία βρασµού & ευκολία υγροποίησης
Η γενική κατάταξη ισχύος δεσµών είναι η παρακάτω:
1. Ετεροπολικός δεσµός 2. Ιον – δίπολο 3. ∆εσµός υδρογόνου 4. ∆ίπολο- ∆ίπολο
5. ∆υνάµεις London. Αφού εντοπίσω πιθανή παρουσία των περιπτώσεων 1, 2, 3 θα
προχωρήσω σε ειδικότερη κατάταξη ισχύος στις κατηγορίες 4 και 5 :
Α. Σύγκριση ισχύος διαµοριακών δυνάµεων (∆-∆) µεταξύ τους
Τα γενικά κριτήρια είναι 1) η συµµετρία/γεωµετρία/σχήµα του µορίου, 2) η σχετική
µοριακή µάζα Mr, 3) η πόλωση/φορτίο 4) η απόσταση των πόλων r, ο όγκος µορίου.
π.χ HJ (σ.ζ.= 238 Κ), HBr (σ.ζ.= 206 Κ), HCl (σ.ζ.= 188 Κ) / (κριτήριο Μr)
π.χ CH 3 CH 2CH 3 (σ.ζ.= 200 Κ) και CH 3CHΟ (σ.ζ.= 231 Κ) / (κριτήριο 1+3, ίδια Mr)
Β. Σύγκριση ισχύος διαµοριακών δυνάµεων London µεταξύ τους
Τα γενικά κριτήρια είναι 1) η σχετική µοριακή µάζα Mr και 2) το σχήµα του µορίου.
(τα ευθύγραµµα µόρια είναι ισχυρότερα από τα διακλαδισµένα ισοµερή τους)
o
o
π.χ CH 4 (σ.ζ.= -161 C) και CCl 4 (σ.ζ.= +76 C) / (κριτήριο Μr)
π.χ βουτάνιο και µεθυλοπροπάνιο / (κριτήριο σχήµα µορίου, ίδια Mr)
Γ. Σύγκριση ισχύος διαµοριακών δυνάµεων (∆-∆) και London
Για έντονα διαφορετικά Mr, είναι ισχυρότερο αυτό που έχει µεγαλύτερο Μr.
o
o
π.χ HCl (σ.ζ.= -85 C) και Cl 2 (σ.ζ.= -34 C) / (κριτήριο Μr)
Για παραπλήσια Mr, οι δυνάµεις ∆ - ∆ είναι ισχυρότερες από τις Σ∆-Σ∆
π.χ Ν 2 (σ.ζ.= 77 K) και ΝΟ (σ.ζ.= 121 K), Ο 2 (σ.ζ.= 90 K) και ΝΟ(σ.ζ.= 121 K)
Συµπερασµατικά:
1) Ελέγχω για ετεροπολική, για ιον-δίπολο, για δεσµό υδρογόνου
2) Στις υπόλοιπες ενώσεις υπολογίζω (και ελέγχω) το Mr
3) αν είναι παραπλήσιο τότε ελέγχω αν υπάρχει µη πολικό µόριο / περίπτωση Γ
4) αν και τα δύο είναι µη πολικά παρατηρώ ευθύγραµµη αλυσίδα /περίπτωση Β
5) αν και τα δύο είναι πολικά αντιµετωπίζω τη δυσκολότερη περίπτωση Α.
Παρατήρηση. Επειδή θεωρούµε ότι δυνάµεις διασποράς εµφανίζονται σε όλα τα µόρια είναι
δυνατό να χρησιµοποιήσουµε τα ίδια κριτήρια για ταξινόµηση στις περιπτώσεις 1, 2, 3:
π.χ η βουτανόλη θα είναι ΄΄ισχυρότερη΄΄ των ισοµερών της (µεθυλοπροπανόλες),
παρά την κατάταξή της στην κατηγορία 3 (δεσµός υδρογόνου)