水・メタノール・アセトンの沸点

今、水・メタノール・アセトンの分子量と沸点の関係を調べています。水の沸点＝１００℃、メタノールの沸点＝６４．６５℃、アセトンの沸点＝５６℃というのがわかりました。また、水はこの中で一番分子量が小さいのに沸点が一番大きいのは、水素結合を形成しているため、この結合をきるのに多量のエネルギーが必要であるから沸点が一番大きい。アセトンは水素結合を形成しないため、この中で一番沸点が低い。メタノールは水素結合を形成しているが、水のほうが強く結合しているため、水より沸点が小さいということがわかりました。ここで質問です。なぜ、メタノールよりも水のほうが強く結合しているのでしょうか？

No.4 ベストアンサー 回答者： Kemi33 回答日時： 2006/07/19 17:45

#3さんがお書きの通りですが，少し蛇足を。

　こちらのサイトの「1.1.2　クラスター」に水分子の水素結合の様子があります。これで分かる様に，水分子は２つのＨ原子を使って水素結合を作りますので，網目構造をとる事が可能です。

　・http://www.con-pro.net/readings/water/
　　水の話

　一方，メタノールには水素結合可能なＨ原子（-OHのＨ）は１つしかありませんから，枝分かれが可能なものの，水素結合の結果は直線的な構造しかとれません。

　網目構造と直線的構造と比べれば網目構造の方が強固ですので，水の方が強い結合をしている事になり，沸点が高くなります。

　このサイトの検索で見付かった下記の類似質問も参考になるかもしれません。

　・http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=280158
　　QNo.280158 ＨＦ、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３の沸点の違いはなぜ？

参考URL：http://www.con-pro.net/readings/water/, http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=280158

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2006/07/19 20:04

No.3 回答者： w-palace 回答日時： 2006/07/19 16:42

アルコールは水素結合を形成できる水素を１個しか持ちません（-OHのHのみ）が、水は２個持っているのでアルコールよりも分子間の結びつきが強くなります。

アルコールでも２価のアルコール（エチレングリコールなど）の沸点は比較的高くなります。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2006/07/19 20:05

No.2 回答者： zoo123 回答日時： 2006/07/19 16:39

水素結合の本性は、結合の中でもいろいろな因子が入ってくるものなので、未だに完全に説明されておらず、一概にこれが原因である、というのは非常に難しいと思われます。

メタノールはメチル基のＩ効果によって電子を押し出すためＨの電子密度が小さくなるためかとも思いましたが、そうすると、Ｈ２Ｏだけが水素結合し、Ｈ２Ｓ，Ｓｅ２Ｏ，Ｔｅ２Ｏが水素結合しない理由が説明できませんね。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2006/07/19 20:05

No.1 回答者： sisiko 回答日時： 2006/07/19 16:28

分子の構造上、原子配列の都合上。

とでも言いましょうか。水素結合の強さは確かに物質で違ってます。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2006/07/19 20:05