1。水素結合:
* 水: 水分子は互いに強い水素結合を形成します。これらの結合は、酸素の電気陰性度が高いために形成され、酸素原子に部分的な負電荷と水素原子に部分的な正電荷が生成されます。これらの反対の料金は引き付けられ、強い絆を作り出します。
* メタン: メタン分子は、電子分布の一時的な変動から生じる弱いファンデルワールス力のみを経験します。これらの力は、水素結合よりもはるかに弱いです。
2。分子構造:
* 水: 水分子の曲がった形状により、より効率的な水素結合相互作用が可能になります。
* メタン: メタンには四面体の形状があり、それが強力な分子間相互作用の機会を最小限に抑えます。
3。極性:
* 水: 水は、酸素と水素原子の間の電子の不均等な共有のため、極性分子です。この極性は、水素結合をさらに強化します。
* メタン: メタンは非極性分子であり、それは永久双極子がなく、分子間相互作用を制限します。
これらの違いの結果:
* 沸点: 強い水素結合により、水はこれらの結合を破り、気体状態に移行するために大幅に多くのエネルギーを必要とします。したがって、その高い沸点(100°C)があります。弱いファンデルワールスの力を持つメタンは、はるかに低い温度(-161.5°C)で沸騰します。
* プロパティ: 水中の強い分子間力は、高表面の張力、高熱容量、多くの物質の溶媒として作用する能力などのユニークな特性を与えます。
要約すると、極性と曲がった構造のために水分子間で形成された強い水素結合は、メタンと比較して、沸点が著しく高いため、弱いファンデルワールス力のみを経験する主な理由です。