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전기음성도, 비공유 전자쌍에 대한 끓는점 차이

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작성자 CROWN 댓글 1건 조회 1,556회 작성일 11-12-13 21:25

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H2O와 HF, NH3에서 끓는 점이 높은 순서가 H2O, HF, NH3 인데,
전기 음성도가 높은 순서는 F, O, N 순서이잖아요.
이 것으로 보면 HF, H2O, NH3 순서대로 끓는 점이 높게 될 것인데, 
비공유 전자쌍이 많이 있을 수록 끓는점이 낮아 지니까 비공유 전자쌍 수를 고려하면 NH3, H2O, HF 순서대로 끓는 점이 높게 되는 거잖아요.
이 전기 음성도와 비공유 전자쌍이 끓는 점에 미치는 영향을 복합적으로 생각하면 H2O는 어찌 되었건 끓는 점 순서가 중간인데 어떻게 H2O의 끓는 점이 제일 높은 것인가요?

댓글목록

심화2화학님의 댓글

심화2화학 작성일

우선 끓는 점의 분자량, 분자구조 모두에 영향을 받습니다.
분자량 면에서 보면 H2O : 18 g/mol, HF : 20 g/mol, NH3 : 17 g/mol
입니다. 그래서 HF > H2O > NH3 이고,
분자구조 면에서 보면 물은 주변 물분자와 수소결합을 이루게 됩니다.
수소결합은 수소와 비공유전자쌍간의 결합을 말하는데, 수소와 비공유전자쌍이 모두 존재해야 됩니다.
즉, 물의 경우 수소2개 비공유전자쌍 2개 이므로 최대 물분자 4개 간의 수소결합이 있을 수 있습니다.
반면, HF의 경우 수소1개 비공유전자쌍 3개 이므로 최대 물분자 2개 간의 수소결합이 있을 수 있습니다.
또한, NH3의 경우 수소3개 비공유전자쌍 1개 이므로 최대 4개 간의 수소결합이 있을 수 있습니다.
(하지만 NH3의 경우 N에 비공유전자쌍이 1개이고 전기음성도도 적기 때문에 최대 결합을 하지 못합니다.)
때문에 분자들의 구조 크기를 보면 H2O > HF > NH3 로 볼 수 있습니다.

위에 내용을 종합적으로 보면 분자 구조적으로 가장 큰 물이 높은 끓는 점을 가질 것이고, NH3와 HF의 경우 NH3가 더 끓는 점이 강할 것 같지만 분자량이 적고 수소결합도 엉성하므로 쉽게 결합이 끓어진다. 따라서 HF 그 다음 NH3 순으로 될것입니다.

 
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