请问为什么水中的氢键比冰中少?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 12:53:02
请问为什么水中的氢键比冰中少?

水在变成冰时,微观空间呈网状结构。而为什么其他分子不会这样?(如CO2)

与电负性大的原子X(氟、氯、氧、氮等)共价结合的氢,如与负电性大的原子Y(与X相同的也可以)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形的键。这种键称为氢键。
氢键形成的条件
⑴ 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。
⑵ 较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)

冰和水中都含有氢键存在。冰的熔化只是破坏少数氢键,所以只需较少的能量。所以水中的氢键比较少

CO2是直线型分子,属于极性键形成的非极性分子。CO2中的碳无孤电子对,不符合氢键形成的条件.

1.冰晶体的微观结构非常规整,每个水分子周围有四个其它的水分子,它们互相之间以氢键(O:…H-O)互相缔合;
2.氢键是具有方向性的,大体上沿着氧原子上孤对电子的伸展方向和相邻水分子中H-O键的轴向;
3.每个水分子的氧原子上有两对孤对电子和两个O-H键,它们之间的夹角是近乎固定的;
4.氢键的方向受到水分子键角的限制,这就导致冰晶体结构主要由氢键取向决定,无法作紧密堆积,当中有较大的空隙(可以看作是被氢键-O:…H-O-撑开的);
5.液态水中虽然也有许多氢键存在,但数量比冰要少,位置也不固定,所以水分子的堆积反而比冰紧密;
6.液态水在4℃时密度最大。这是因为4℃以下的水中有较多的(H2O)3或更大的缔合分子,其微观结构已经开始向冰靠拢,或者说在微观上已经有不少近似于冰晶的结构。