Informacja do zadań 24.-25:

Propan-2-on (aceton) to powszechnie stosowany rozpuszczalnik organiczny, który miesza się z woda bez ograniczeń. Propan 2-on można otrzymać m.in.:

1. w wyniku addycji wody do odpowiedniego węglowodoru w środowisku kwasowym i w obecności jonów Hg²⁺
2. podczas utleniania odpowiedniego alkoholu.

Treść zadania 24:

Uzupełnij poniższe zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

W ciekłym propanonie najsilniejszymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi są (wiązania wodorowe / oddziaływania dipolowe).

W wodnym roztworze propanonu pomiędzy cząsteczkami tego związku a cząsteczkami wody (tworzą / nie tworzą się wiązania wodorowe.

 

Rozwiązanie:

W ciekłym propanonie najsilniejszymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi są (wiązania wodorowe / oddziaływania dipolowe).

W wodnym roztworze propanonu pomiędzy cząsteczkami tego związku a cząsteczkami wody (tworzą / nie tworzą się wiązania wodorowe.

 

---

Wyjaśnienie:

\Wiązanie wodorowe to oddziaływanie międzycząsteczkowe. Polega ono na elektrostatycznym oddziaływaniu bieguna ujemnego jednej cząsteczki, z biegunem dodatnim drugiej cząsteczki. W przypadku wiązań wodorowych, biegunem ujemnym jest atom pierwiastka o dużej elektroujemności, np. O, Cl, F, N, a biegunem dodatnim atom wodoru połączony z tym pierwiastkiem. Tworzenie się dwóch biegunów ładunku w cząsteczce wynika z różnicy elektroujemności między wodorem, a pierwiastkiem o dużej elektroujemności. Elektrony tworzące wiązanie są przesunięte w stronę pierwiastka o dużej elektroujemności, przez co staje się on biegunem ujemnym, a atom wodoru biegunem dodatnim. Biegun dodatni jednej cząsteczki oddziałuje z biegunem ujemnym drugiej cząsteczki, a tak utworzona sieć wiązań wodorowych, zwiększa temperaturę wrzenia związku.

Poniżej przedstawiono wiązania wodorowe pomiędzy cząsteczkami NH₃:

Propan-2-on nie zawiera atomu wodoru połączonego bezpośrednio z silnie elektroujemnym pierwiastkiem, dlatego między jego cząsteczkami nie mogą tworzyć się wiązania wodorowe. Propan 2-on ze względu na wiązanie kowalencyjne spolaryzowane między C i O i występowanie cząstkowego ładunku ujemnego na atomie tlenu oraz cząstkowego ładunku dodatniego na atomie węgla jest jednak dipolem przez co jego cząsteczki oddziałują ze sobą oddziaływaniami dipolowymi. 

W roztworze wodnym propan-2-on i woda oddziałują ze sobą za pomocą wiązań wodorowych. W tym przypadku wiązań wodorowych jeden ze związków musi mieć atom wodoru połączony z silnie elektroujemnym pierwiastkiem, a w drugim związku wystarczy obecność pierwiastka o dużej elektroujemności, który będzie generował polarność cząsteczki (występowanie bieguna ujemnego i dodatniego).