โมเลกุลของน้ำ
น้ำเป็นสารที่มีสมบัติทางกายภาพแตกต่างจากสารอื่น เนื่องจากมี 3 สถานะ คือ เป็นของแข็งหรือน้ำแข็ง (ice water) ของเหลว (liquid water) และก๊าซหรือไอน้ำ (water vapour) ในธรรมชาติน้ำอยู่ในสถานะของเหลวมากที่สุด
น้ำมีสูตรทางเคมีเป็น H2O และมีน้ำหนักโมเลกุล 18 โครงสร้างโมเลกุลของน้ำประกอบด้วย
ไฮโดรเจน 2 อะตอมจับกับออกซิเจน 1 อะตอมด้วยพันธะโควาเลนต์ (non linear polar covalent) มุมระหว่างพันธะในโมเลกุลของน้ำประมาณ 104.5 องศาและความยาวของพันธะไฮโดรเจนอะตอมกับออกซิเจนอะตอมประมาณ 0.9572อังสตรอมหรือ0.096นาโนเมตร
 |
การมีขั้วของน้ำและการกระจายประจุแบบเตตระฮีดรัลทำให้แต่ละโมเลกุลของน้ำที่อยู่ในสถานะของเหลวและของแข็ง สามารถยึดเกาะกับน้ำได้อีก 4 โมเลกุลด้วยพันธะไฮโดรเจนเกิดการเรียงตัวเป็น 3 มิติ ในรูปแบบเตตระฮีดรัล ดังรูป สำหรับน้ำที่อยู่ในสถานะเป็นของเหลวบางครั้งอาจมีจำนวนโมเลกุลของน้ำที่จับกันด้วยพันธะไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นดังตาราง พันธะไฮโดรเจนมีพลังงาน 2-40 กิโลจูล/โมล ซึ่งมีค่าน้อยเมื่อเทียบกับพันธะโควาเลนต์ระหว่างออกซิเจนกับไฮโดรเจน ซึ่งมีค่าถึง 335 กิโลจูล/โมล แต่เนื่องจากมีโมเลกุลของน้ำยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะไฮโดรเจนจำนวนมาก จึงทำให้น้ำมีสมบัติแตกต่างจากสารอื่นที่น้ำหนักโมเลกุลใกล้เคียงกันค่อนข้างมาก
การยึดเกาะระหว่างโมเลกุลของน้ำโดยพันธะไฮโดรเจน
สมบัติของน้ำ
น้ำมีสมบัติต่างๆ เช่น จุดเดือด จุดหลอมเหลว ความหนาแน่น ความหนืด ความร้อนจำเพาะ ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวและการกลายเป็นไอ การนำความร้อน และการเป็นตัวทำละลายของน้ำเป็นสมบัติทางกายภาพของน้ำ ส่วนสมบัติทางเคมีของน้ำ เช่น การแตกตัวของโมเลกุลน้ำ ค่าพีเอชของน้ำและการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น