化学

5分でわかる「水素結合」!元家庭教師がわかりやすく解説

沸点や密度にも影響、水と水素結合

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先ほど少し説明したように水は水素結合によってその沸点が同じような分子量の物質よりも高くなっています。そして沸点だけでなく、密度にも影響が与えられているのです。通常、物質の密度は固体>液体>気体と固体が最も密度が大きくなっています。ところが水の密度は液体>固体>気体となっているのです。ちなみに水素結合と液体となったときの体積の関係から4度の水が最も密度が大きくなります。

これは氷が水素結合によって隙間が多い構造を作りますが、水になる時にこの構造が崩れて隙間に水分子が入り込んでしまうからです。

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身近な物質で疑問に思うことは少ないが、実は凍ったときに体積が大きくなる水は例外的な物質だ。

その氷より水の方が密度が大きいことや水の沸点が比較的高い理由には水素結合が関わっていたんだな。

分子と分子を結ぶ水素結合

水素結合は他の結合とは異なり、物質を構成するためではなく分子同士を結び付けるために起こる結合です。そのため、沸点や融点が同じような分子量の物質よりも高くなっています。この水素結合には分子内での極性が関わっているのです。さらにこの極性には電気陰性度も関わっていて、覚えることがたくさんあります。

結合は化学の基礎知識です。水素結合はもちろん、共有結合、金属結合、イオン結合も重要なキーワードとなっています。しっかりと理解し、自分の言葉で説明できるようにしましょう。

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たかはし ふみか