$ \ ce {H_2S} $: n kiehumispiste on korkeampi kuin $ \ ce {HCl} $. Johtuuko tämä suuremmasta vetysidoksesta, jota $ \ ce {H_2S} $ voi muodostua verrattuna $ \ ce {HCl} $: iin? Löysin tämän selityksen $ \ ce {H_2O} $: n ja $ \ ce {HF} $: n vertailuun, joten yritin käyttää sitä myös täällä, mutta en ole edes varma, että molekyylien väliset voimat $ \ ce {H_2S}: ssa $- ja $ \ ce {HCl} $ -molekyylit voidaan määritellä ”vetysidoksiksi” (joita tulisi esiintyä vain $ \ ce {F, O, N} $).
Joten miten suurempi kiehuminen voi pisteen $ \ ce {H_2S} $ vertailu dollariin $ \ ce {HCl} $ selitetään?
Kommentit
- Älä ' älä käytä mathjaxia otsikoissa, jos mahdollista, katso: chemistry.meta.stackexchange.com/questions/261/… Kirjoitan yleensä täydelliset kemialliset nimet, tai jos ne ' ovat epäkäytännöllisesti pitkiä, vain alasti H2S: n ja HCl: n kirjoittaminen toimii kunnolla.
Vastaus
Vetysidoksen määritelmä
Vuonna 2011 julkaistiin moderni ja yleisempi IUPAC-määritelmä vetysidoksen muodosta suositellaan (Arunan et ai., 2011). Määritelmä ilmoitetaan sellaisenaan:
Vetysidos on houkutteleva vuorovaikutus molekyylin tai molekyylifragmentin vetyatomin välillä $ \ ce {XH} $, jossa $ \ ce {X} $ on elektronegatiivisempi kuin $ \ ce {H} $, ja atomi tai atomiryhmä samassa tai eri molekyylissä, jossa on todisteita sidoksen muodostumisesta.
Vaikuttaa siltä, että silloisen vetysidoksen määritelmä, joka sisältää vuorovaikutuksen vain $ \ ce {F, O tai N} $ kanssa, näyttää liian kapealta ja rajoittavalta, mikä mielestäni todellakin on totta.
Siksi on ihan hienoa sanoa, että $ \ ce {H_2S} $ muodostaa vetysidoksia muiden $ \ ce {H_2S} $ -molekyylien kanssa ja että $ \ ce {HCl} $ vety-sidoksia muiden $ \ ce {HCl} $ -molekyylejä.
Kiehumispisteiden selittäminen
Wikipedia antaa kiehumispisteet $ \ ce {H_2S} $ ja $ \ ce {HCl} $ muodossa $ \ ce {-60 ^ {\ circ} C} $ ja $ \ ce {-85.05 ^ {\ circ} C} $. Kiehumispisteeroja järkeistettäessä on ensinnäkin huomioitava aina nesteen molekyylien välisten molekyylien välisten voimien vahvuus.
Paulingin elektronegatiivisuudet $ \ ce {S} $ ja $ \ ce {Cl} $ ovat $ \ ce {2.58} $ ja $ \ ce {3.16} $. Ilmeisesti $ \ ce {Cl} $: iin sitoutuneen vetyatomin elektronivaje on vakavampi kuin $ \ ce {S} $: iin sitoutunut vetyatomi. Tämä viittaa siihen, että $ \ ce {HCl} $ -molekyylit pystyvät muodostamaan vahvempia vetysidoksia. On kuitenkin myös tärkeää ottaa huomioon molekyylien välille muodostuneiden vetysidosten määrä, kuten olet jo todennut kysymyksessäsi. Jokainen $ \ ce {H_2S} $ voi muodostaa 4 vetysidosta muiden $ \ ce {H_2S} $ -molekyylien kanssa, kun taas kukin $ \ ce {HCl} $ -molekyyli voi muodostaa vain 2 vetysidosta muiden $ \ ce {HCl} $ -molekyylien kanssa. . Siksi huolimatta siitä, että $ \ ce {HCl} $ -molekyylit voivat muodostaa vahvempia vetysidoksia keskenään, $ \ ce {H_2S} $ -molekyylien väliset molekyylien väliset vetovoimat vallitsevat edelleen, koska niitä on kaksi kertaa enemmän. Siten $ \ ce {H_2S} $: lla on korkeampi kiehumispiste kuin $ \ ce {HCl} $.
Viitteet
Arunan, E., Desiraju, GR, Klein, RA, Sadlej, J., Scheiner, S., Alkorta, I.,. . . Nesbitt, D.J. (2011). IUPAC-määritelmä vetysidoksesta. Terminologia ja nimikkeistö. Pure Applied Chemistry, 83 (8), 1619-1636. doi: 10.1351 / PAC-REP-10-01-01
Elektronegatiivisuus. (ei). Wikipediassa . Haettu 9. tammikuuta 2018 osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Electronegativity
Kloorivety. (ei). Wikipediassa . Haettu 9. tammikuuta 2018 osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_chloride
Rikkivety. (ei). Wikipediassa . Haettu 9. tammikuuta 2018 osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_sulfide
Kommentit
- Hyvää 🙂 Silti olisi parempi mainita Wikipedian artikkeleissa mainitut lähteet.
- @Mithoron panee tämän merkille tulevaisuudessa