Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom is water een vloeistof bij kamertemperatuur met molaire volume van 18 ml en 105 graden C 1 atm druk IT Gas 30l?

Je stelt een geweldige vraag! Het antwoord ligt in de unieke eigenschappen van water en de krachten die zijn moleculen bij elkaar houden.

Hier is een uitsplitsing:

* waterstofbinding: Watermoleculen hebben een speciaal type binding genaamd een waterstofbinding. Deze binding vormt zich tussen de enigszins positieve waterstofatomen van het ene watermolecuul en het enigszins negatief zuurstofatoom van een ander watermolecuul. Deze bindingen zijn sterk genoeg om watermoleculen bij elkaar te houden in een vloeibare toestand bij kamertemperatuur.

* polariteit: Water is een polair molecuul, wat betekent dat het een positief einde heeft (waterstof) en een negatief einde (zuurstof). Deze polariteit verbetert verder de waterstofbinding, waardoor een sterk netwerk van attracties tussen watermoleculen ontstaat.

* Dichtheid: Water is verrassend dicht voor een klein molecuul. Deze dichtheid wordt toegeschreven aan de waterstofbinding, die de moleculen strak samenvoegt.

* Faseovergangen: Wanneer je water verwarmt, vergroot je de kinetische energie van zijn moleculen. Bij kamertemperatuur is de kinetische energie voldoende om de watermoleculen in beweging en op elkaar te houden, maar niet genoeg om de waterstofbindingen volledig te verbreken. Terwijl u water verwarmt tot 100 ° C (212 ° F), overwint de kinetische energie de waterstofbinding en gaan de watermoleculen over naar een gasfase (stoom).

* Volume -uitbreiding: De dramatische toename van het volume van 18 ml tot 30l wanneer water verandert van vloeistof in gas is te wijten aan de veel grotere bewegingsvrijheid en scheiding tussen gasmoleculen. In de gasfase zijn de aantrekkelijke krachten tussen de moleculen veel zwakker en verspreiden ze zich aanzienlijk.

Samenvattend: Water's vloeibare toestand bij kamertemperatuur is een gevolg van sterke waterstofbinding tussen zijn polaire moleculen. Deze binding handhaaft een hoge dichtheid en sterke intermoleculaire attracties. Verwarmingswater biedt voldoende energie om deze bindingen te overwinnen, waardoor de fase -overgang naar een gas wordt veroorzaakt, waarbij moleculen veel meer verspreid zijn.