Vätebindningar. Det ovanliga vattnet.

Vätebindningar. Det ovanliga vattnetVideogenomgång (flippat klassrum)

Vätebindningar

Syre är mer elektronegativt än väte. Syre är mer elektronegativt än väte. Uppstår mellan två molekyler

I den ena molekylen

  • En väteatom bunden till en starkt elektronegativ atom (vanligast O, N och F)

I den andra molekylen

  • En elektronegativ atom med minst ett fritt elektronpar

I den första molekylen

  • Den elektronegativa atomen drar åt sig så mycket av elektronerna, att väteatomen blir helt fri från elektroner
  • Väteatomen – fast nu är det ju bara en vätejon, alltså en proton – kan pysa iväg till den andra elektronegativa atomen, som "lånar ut" sitt fria elektronpar till vätet.

Den första och den andra molekylen delar på en proton – detta är själva vätebindningen!

  • Jämför med elektronparbindningen – i den delar två atomer på ett elektronpar

Vätebindningen är en relativt stark intermolekylär bindning

Det ovanliga vattnet

Varje vattenmolekyl kan delta i fyra vätebindningar med andra vattenmolekyler. Varje vattenmolekyl kan delta i fyra vätebindningar med andra vattenmolekyler. Mellan vattenmolekylerna bildas det vätebindningar

  • Varje vattenmolekyl kan delta i fyra vätebindningar: Den kan "skänka bort" två väteatomer, och den kan ta emot två väteatomer

De många vätebindningarna ger upphov till ytspänning

  • Ytspänningen gör att vatten kan stiga upp i smala rör (kapillärkraften)
  • Ytspänningen gör också att djur som insekter (t.ex. Skräddare) kan gå på vattnet.

(Säg hej till "Jesusödlan"!) 😎

Flytande vatten och is

I flytande vatten kan vattenmolekylerna packas tätare än i is.

  • Det beror på att när temperaturen sjunker, låses vattenmolekylerna fast i vätebindningarna.
Vattenmolekyler i flytande vatten.Vattenmolekyler i flytande vatten. Vattenmolekyler i is.Vattenmolekyler i is.

 

Lägg märke till de tomma utrymmena mellan vattenmolekylerna i isen!

  • Detta gör att isen får lägre densitet – och att den flyter ovanpå vattnet. Det hade inte varit möjligt utan vätebindningarna.

Kokpunkt för några föreningar i syregruppen. Kokpunkt för några föreningar i syregruppen.

I syregruppen i den periodiska systemet hittar vi följande grundämnen:

  • O, S, Se, Te och Po

Tellur är en större atom än selen ⇒ fler elektroner som rör sig och kan bilda starkare tillfälliga dipoler ⇒ starkare van der Waalsbindningar mellan H2Te-molekylerna och högre kokpunkt för H2Te än H2Se.

Kokpunkten sjunker också för H2S – Men stiger plötsligt för H2O!

  • Detta är tack vare vätebindningarna
  • Vätebindningarna är starkare än van der Waalsbindningarna
  • Mer energi krävs för att bryta bindningarna mellan H2O-molekylerna ⇒ högre kokpunkt för vatten.