2017年01月08日

化学 水の極性

水はかなり極性(電子の片寄り)の強い分子です。水の水素原子は電子が少なく弱いプラス(δ+)を帯びています。その一方で同じ水分子の酸素原子のほうにその電子が引き寄せられ、弱くマイナスー)を帯びています。そのために溶質を溶かす性質があります。


この極性の考え方に基づいて水の固体()について説明します。水の結晶格子は、1つの水分子を他の4個の水分子が正四面体型に囲んで位置し互いに水素結合しています。


1つの水分子中の酸素原子は、4個の水素原子によって正四面体型に囲まれ、そのうちの2個は共有結合し、他の2個は水素結合しています。


氷が融けて液体の水になるとき結晶格子は部分的に崩れ、水分子が隙間に入りこむので体積が減少します。


4℃のときが密度が最大になり、水の温度の上昇に伴って体積が増加(熱運動が盛んになる)します。


水への溶解は次のようにして起ります。塩化ナトリウムのようなイオン結晶が水に溶けるときには、陽イオンのNa+には水分子の δーに帯電した酸素原子が引きつけられて水和します。


さらに、陰イオンのCl-には水分子のδ+に帯電した水素原子水和するため、イオン結合は弱められて結晶から離れて、水和イオンとなって水に溶けます。


エチルアルコールのような極性分子の集合には水素結合が存在しますが、これを水に入れると水分子との間でもっと強い水素結合が生じるため水和して混合してしまいます。


ベンゼンのような無極性分子は水分子との間に水素結合を作りませんので水には溶けません。


水の性質に極性は大きく関わっています。



posted by あまがえる at 18:00| Comment(0) | 化学 | 更新情報をチェックする
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