水(h₂o):
* 強い水素結合: 水分子には非常に極性構造があり、酸素は水素よりも電気陰性です。これにより、水分子間の強い水素結合が生成されます。これらの結合は、分子間力の最も強いタイプです。
* 高沸点: 強い水素結合のため、水は比較的高い沸点(100°C)です。 これらの結合を破り、水が液体からガスに移行できるようにするには、多くのエネルギーが必要です。
* 室温での液体: 水中の強い水素結合は、室温(25°C)で液体になります。室温で存在するエネルギーは、強力な水素結合を克服するには不十分であり、分子を液体状態に近づけています。
アンモニア(nh₃):
* 水素結合が弱い: アンモニアも水素結合を形成しますが、水中の結合よりも弱いです。 これは、窒素が酸素よりも電気陰性が少ないため、双極子双極子の相互作用が弱いためです。
* 沸点の下: アンモニアの弱い水素結合は、沸点がはるかに低い(-33.3°C)になります。これらの結合を破り、アンモニアが液体からガスに移行できるようにするには、より少ないエネルギーが必要です。
室温でのガス: アンモニアの比較的弱い水素結合は、室温(25°C)では、分子が分子間力を克服し、ガスとして存在するのに十分なエネルギーがあることを意味します。
要約: 室温での水とアンモニア間の沸点と物理状態の違いは、主に分子間力、特に水素結合の強度によるものです。水の強い水素結合は、分子を液体として一緒に保持しますが、アンモニアの弱い水素結合により、ガスとして存在することができます。