Classroom visuals
Film info
Film summary
แรงดึงดูดอันเป็นเอกลักษณ์ที่เกิดจากพันธะไฮโดรเจน ทำให้น้ำมีสมบัติเฉพาะบางอย่าง ที่ดูเหมือนจะขัดกับกฎของธรรมชาติKey facts
- พันธะไฮโดรเจนเป็นแรงดึงดูดชนิดพิเศษระหว่างโมเลกุลของน้ำ
- โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอม สร้างพันธะกับออกซิเจน 1 อะตอม
- อะตอมออกซิเจนในโมเลกุลน้ำมีประจุเป็นลบเล็กน้อย ในขณะที่อะตอมไฮโดรเจนเป็นบวกเล็กน้อย
- น้ำแข็งมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ น้ำแข็งจึงลอยน้ำ
Transcript
มันอธิบายว่าทำไมน้ำแข็งจึงลอยน้ำ
อธิบายรูปร่างของหยดน้ำ หรือแอ่งน้ำ
และทำไมสัตว์บางอย่างสามารถเดินบนน้ำได้
พันธะไฮโดรเจน
พันธะไฮโดรเจน เป็นแรงดึงดูดแบบพิเศษระหว่างโมเลกุลของน้ำ
โมเลกุลหนึ่งของน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมสร้างพันธะกับออกซิเจนหนึ่งอะตอม
น้ำ H2O
พันธะที่ยึดอะตอมเข้าด้วยกันเป็นพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง โดยที่อะตอมออกซิเจนใช้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวร่วมกันกับแต่ละอะตอมไฮโดรเจน
อะตอมออกซิเจนดึงดูดอิเล็กตรอนเข้ามาหาตัวมันเองได้เป็นอย่างดี
ซึ่งหมายความว่า อะตอมออกซิเจนในโมเลกุลของน้ำ มีลักษณะคล้ายกับมีประจุลบเล็กน้อย ในขณะที่อะตอมไฮโดรเจนมีลักษณะคล้ายกับมีประจุบวกเล็กน้อย
ความมีประจุเล็กน้อยนี้เองทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำ
อะตอมออกซิเจนในโมเลกุลหนึ่งของน้ำจะดึงดูดเข้ากับอะตอมของไฮโดรเจนในอีกหนึ่งโมเลกุลน้ำ
ซึ่งเป็นการเสริมความแข็งแรงเพิ่มขึ้นไปอีก เนื่องจากอะตอมออกซิเจนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่ที่ไม่ได้มีส่วนในการสร้างพันธะ
แม้ว่าจะมีความแข็งแรงเพียงหนึ่งในสิบของพันธะโคเวเลนต์ พันธะไฮโดรเจนก็อธิบายคุณสมบัติที่ประหลาดของน้ำได้
สสารส่วนมากมีความหนาแน่นมากขึ้นเมื่อมันแข็งตัว เนื่องจากอนุภาคในของแข็งสามารถอัดกันได้แน่นมากกว่าในของเหลว
แต่น้ำเป็นสิ่งประหลาด เมื่อเป็นของเหลว โมเลกุลน้ำมีพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะบางส่วนของพันธะไฮโดรเจนและเคลื่อนที่ไปได้รอบๆ
แต่เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงจนแข็งเป็นน้ำแข็ง พันธะไฮโดรเจนจะบังคับให้โมเลกุลอยู่ห่างกันออกไป เกิดเป็นโครงสร้างลักษณะคล้ายกรง
ช่องว่างระหว่างโมเลกุลทำให้น้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำซึ่งเป็นของเหลว ดังนั้นมันจึงลอยน้ำได้
ความหนาแน่นของน้ำแข็ง = 0.92 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
ความหนาแน่นของน้ำ = 1.0 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
นี่หมายความว่า น้ำในบ่อน้ำจะเป็นน้ำแข็งจากด้านบนลงไป ทำให้เป็นฉนวนกันความร้อนที่ช่วยป้องกันการเป็นน้ำแข็งทั้งหมด
พันธะไฮโดรเจนยังมีผลต่อพื้นผิวของน้ำในสถานะของเหลวอีกด้วย โดยมันจะยึดโมเลกุลน้ำไว้ด้วยกัน ทำให้มันไม่สามารถแยกออกจากกันได้อย่างง่ายดาย
...Please log in to view and download the complete transcript.
