なんとなくわかる高校化学

水素結合

【まとめ】水素結合とは水素と電気陰性度の大きな原子の分子間の電気的な結び付きのこと。
水素結合をもつ物質は沸点が高い

ここでは水素結合について説明したいと思います。
水素結合とは何かと言うと分子内で極性が生じた際にできる水素と電気陰性度の大きな原子(フッ素や酸素など)の分子間の結び付きのことです。

文字で見るとわかりにくいので、具体的に説明したいと思います。

前ページでは異なる原子が引っ付いて分子を作る際には極性が生じ、分子間に電気的な力が働くと説明しました。


分子間の力(酸素とアンモニア)

その中でも、電気陰性度の低い水素と電気陰性度の高い原子(特に窒素、酸素、フッ素)で分子を作る場合は、極性が大きく(電気陰性度の差が大きく)なるため、分子間で水素結合と呼ばれる強めの分子間の結びつきが生じます



水素結合のイメージ


では水素結合ができると何なのかというと、水素結合は一般的な分子間の電気的な結合よりも強い結合のため、水素結合を持っている分子は沸点が高くなるのです。

具体的には、下図を見て欲しいのですが、一般的に分子は分子量が大きくなるにつれて、ファンデルワールス力が強くなり、沸点が高くなるというルールがあるのですが、水素結合を持っているNH3、H2O、HFは分子量が小さいにもかかわらず、沸点が高いのです。

※CH4は炭素と水素の電気陰性度の差が小さいため、水素結合がなく、沸点は高くありません


水素結合の物質の沸点

水素結合は極性によって生じる分子間の電気的な力のため、実際に結合が生じているわけではないのですが、水素と窒素、酸素、フッ素の組み合わせの場合は電気陰性度の差が大きくなり、結合が強くなるということを知っておいてくださいね。

まとめると、水素結合とは水素と電気陰性度の大きな原子の分子間の電気的な結び付きのこと。
水素結合をもつ物質は沸点が高い

読んでくれてありがとう!!