Hvorfor er vand en væske ved stuetemperatur med molt volumen på 18 ml og 105 grader C 1 ATM -tryk Det gas 30L?

Her er en sammenbrud:

* Hydrogenbinding: Vandmolekyler har en speciel type binding kaldet en brintbinding. Denne binding dannes mellem de lidt positive hydrogenatomer i et vandmolekyle og det lidt negative iltatom i et andet vandmolekyle. Disse bindinger er stærke nok til at holde vandmolekyler sammen i en flydende tilstand ved stuetemperatur.

* Polaritet: Vand er et polært molekyle, hvilket betyder, at det har en positiv ende (brint) og en negativ ende (ilt). Denne polaritet forbedrer hydrogenbinding yderligere og skaber et stærkt netværk af attraktioner mellem vandmolekyler.

* densitet: Vand er overraskende tæt for et lille molekyle. Denne densitet tilskrives hydrogenbindingen, der pakker molekylerne tæt sammen.

* faseovergange: Når du opvarmer vand, øger du den kinetiske energi fra dens molekyler. Ved stuetemperatur er den kinetiske energi nok til at holde vandmolekylerne i bevægelse og interagerende, men ikke nok til at bryde brintbindingerne fuldstændigt. Når du opvarmer vand til 100 ° C (212 ° F), overvinder den kinetiske energi hydrogenbindingen, og vandmolekylerne overgår til en gasfase (damp).

* Volumenudvidelse: Den dramatiske stigning i volumen fra 18 ml til 30L, når vand skifter fra væske til gas skyldes den meget større bevægelsesfrihed og adskillelse mellem gasmolekyler. I gasfasen er de attraktive kræfter mellem molekylerne meget svagere, og de spreder sig markant.

Kortfattet: Vandets flydende tilstand ved stuetemperatur er et resultat af stærk hydrogenbinding mellem dens polære molekyler. Denne binding opretholder en høj densitet og stærke intermolekylære attraktioner. Opvarmningsvand giver nok energi til at overvinde disse bindinger, hvilket forårsager faseovergangen til en gas, hvor molekyler er langt mere spredt.