Temperatura wrzenia $ \ ce {H_2S} $ jest wyższa niż $ \ ce {HCl} $. Czy wynika to z większej liczby wiązań wodorowych, które może utworzyć $ \ ce {H_2S} $ w porównaniu z $ \ ce {HCl} $? Znalazłem to wyjaśnienie dla porównania między $ \ ce {H_2O} $ a $ \ ce {HF} $, więc próbowałem go tutaj również użyć, ale nie jestem nawet pewien, czy siły międzycząsteczkowe między $ \ ce {H_2S} Cząsteczki $ i $ \ ce {HCl} $ można zdefiniować jako „wiązanie wodorowe” (które powinno występować tylko w przypadku $ \ ce {F, O, N} $).
Więc jak można silniejsze wrzenie punkt $ \ ce {H_2S} $ porównać z $ \ ce {HCl} $ wyjaśnić?
Komentarze
- Proszę nie ' nie używaj matematyki w tytułach, jeśli to możliwe, zobacz: chemistry.meta.stackexchange.com/questions/261/… Zwykle piszę pełne nazwy chemiczne lub jeśli ' są niepraktycznie długie, po prostu pisanie nagiego H2S i HCl działa OK.
Odpowiedź
Definicja wiązania wodorowego
W 2011 r. przyjęto nowoczesną i bardziej ogólną definicję IUPAC określającą, co stanowi wiązanie wodorowe. zalecany (Arunan i in., 2011). Definicja brzmi następująco:
Wiązanie wodorowe to atrakcyjne oddziaływanie między atomem wodoru z cząsteczki lub fragmentu cząsteczki $ \ ce {XH} $, w którym $ \ ce {X} $ jest bardziej elektroujemny niż $ \ ce {H} $, a atom lub grupa atomów w tej samej lub innej cząsteczce, w której istnieją dowody na tworzenie się wiązania.
Wydaje się, że definicja wówczas wiązania wodorowego obejmująca interakcje tylko z $ \ ce {F, O lub N} $ wydaje się zbyt wąska i restrykcyjna, co osobiście uważam za rzeczywiste.
W związku z tym można powiedzieć, że $ \ ce {H_2S} $ tworzy wiązania wodorowe z innymi cząsteczkami $ \ ce {H_2S} $ i że $ \ ce {HCl} $ tworzy wiązania wodorowe z innymi Cząsteczki $ \ ce {HCl} $.
Wyjaśnienie punktów wrzenia
Wikipedia podaje punkty wrzenia $ \ ce {H_2S} $ i $ \ ce {HCl} $ jako odpowiednio $ \ ce {-60 ^ {\ circ} C} $ i $ \ ce {-85.05 ^ {\ circ} C} $. Przy racjonalizowaniu różnic temperatury wrzenia zawsze należy wziąć pod uwagę siłę sił międzycząsteczkowych między cząsteczkami cieczy.
Elektronoujemności Paulinga $ \ ce {S} $ i $ \ ce {Cl} $ wynoszą odpowiednio $ \ ce {2.58} $ i $ \ ce {3.16} $. Najwyraźniej niedobór elektronów w atomie wodoru związanym z $ \ ce {Cl} $ jest bardziej dotkliwy w porównaniu z atomem związanym z $ \ ce {S} $. Sugeruje to, że cząsteczki $ \ ce {HCl} $ są zdolne do tworzenia silniejszych wiązań wodorowych. Jednak ważne jest również, aby wziąć pod uwagę liczbę wiązań wodorowych utworzonych między cząsteczkami, jak już zauważyłeś w swoim pytaniu. Każda cząsteczka $ \ ce {H_2S} $ może tworzyć 4 wiązania wodorowe z innymi cząsteczkami $ \ ce {H_2S} $, podczas gdy każda cząsteczka $ \ ce {HCl} $ może tworzyć tylko 2 wiązania wodorowe z innymi cząsteczkami $ \ ce {HCl} $ . Dlatego pomimo faktu, że cząsteczki $ \ ce {HCl} $ mogą tworzyć między sobą silniejsze wiązania wodorowe, wciąż przeważają przyciągania międzycząsteczkowe między cząsteczkami $ \ ce {H_2S} $, ponieważ jest ich dwa razy więcej. Zatem $ \ ce {H_2S} $ ma wyższą temperaturę wrzenia niż $ \ ce {HCl} $.
Referencje
Arunan, E., Desiraju, GR, Klein, RA, Sadlej, J., Scheiner, S., Alkorta, I.,. . . Nesbitt, D. J. (2011). Definicja IUPAC wiązania wodorowego. Terminologia i nazewnictwo. Pure Applied Chemistry, 83 (8), 1619-1636. doi: 10.1351 / PAC-REP-10-01-01
Electronegativity. (b.d.) W Wikipedii . Pobrano 9 stycznia 2018 r. Z https://en.wikipedia.org/wiki/Electronegativity
Chlorowodór. (b.d.) W Wikipedii . Pobrano 9 stycznia 2018 r. Z https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_chloride
Siarkowodór. (b.d.) W Wikipedii . Pobrano 9 stycznia 2018 r. Z https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_sulfide
Komentarze
- Fajnie 🙂 Mimo to lepiej byłoby cytować źródła cytowane w artykułach Wikipedii.
- @Mithoron Zauważy to w przyszłości