No.3ベストアンサー
- 回答日時:
質問者様は分子間力を全て結合と言っているようですね。
分子間力でも分子の結びつきが生じます。固体、液体、気体の状態変化はこの力がなければ起こりません。でも「結合」という言葉は「化学結合」の意味で使いますから誤解が生じます。
分子間力による分子の結びつきに対しては普通「結合」という言葉は使いません。ただ「水素結合」は普通の分子間力よりも強いので化学結合に準じるという意味で「結合」という言葉が使われています。
従って分子間力の内容も区別して考える必要があります。
同族の元素の水素化物の沸点の値が分子量とともにどのように変わるかというグラフは高校の教科書にもたいてい載っています。
HF,HCl、HBr、HI
H2O,H2S,H2Se、H2Te
NH3,PH3,AsH3、SbH3
HF,H2O,NH3の沸点が分子量で考えた値から大きく高い方にずれているということからこの3つの分子では普通の分子間力でない大きな力が働いていることが予想されます。この力が水素結合です。
水の場合で言うとH2S,H2Se,H2Teから推測した沸点の値は-65℃付近です。実測は100℃ですから差が165℃あります。HFでは差が120℃、NH3では差が55℃です。NH3にも水素結合が働いていることになりますがH2O,HFに比べると弱いと言えそうです。
#1に
>ファンデルワールス力は分子量が大きいほど大きいとのたまう方がいるが、この沸点をどう説明するのだろう。
と書かれています。
ファンデルワールス力は水素結合があるなしに関係なく働く力です。
総電子数に関係しますので分子量とも相関しています。
ファンデルワールス力に重なって水素結合が働いていれば水素結合の影響の方が強く効いてきます
doc sunday様がこういう文章を書いたのは
「分子間力=ファンデルワールス力」と考えているからではないでしょうか。「水素結合は分子間力の1つである。であれば水素結合が働く場合はファンデルワールス力は分子量に相関しないで大きな値を取る事になる」という考え方の道筋だろうと思います。
でも「ファンデルワールス力=分子間力」ではありません。分子間力の中の1つです。弱いけれど全ての分子の間に働いている力です。極性のない分子の場合、分子間力≒ファンデルワールス力ですが極性があれば分子間力≠ファンデルワールス力です。
双極子ー双極子でも、四重極子ー四重極子でも、双極子ー四重極子でも分子間力です。水素結合はそういう分子間力よりも強いものです。ファンデルワールス力はそういう分子間力よりも弱いです。
私としては
CH4,SiH4,GeH4,SnH4
でCH4の沸点が異常に低いということの方が気になります。
メタンの沸点は-162℃ですが残りの3つの沸点の値から外挿した値は-120℃付近です。40℃ほど低いです。
No.1
- 回答日時:
それってアンモニアの水素結合がホスフィンやアルシンでもあるかっていう質問ですが、ホスフィンでは無視できないかも知れないがアルシンではちょっと定量するのは難しいかも。
アンモニア 沸点-33.35℃
ホスフィン 沸点-87.8℃
アルシン 沸点-62℃
ファンデルワールス力は分子量が大きいほど大きいとのたまう方がいるが、この沸点をどう説明するのだろう。
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