Per què importa la forma
Els dipols d’enllaç no es cancel·len.
L’oxigen atrau els electrons O–H més fortament que l’hidrogen. Com que els dos enllaços no apunten en direccions oposades, les contribucions dipolars no s’anul·len.
Compost molecular · hidrur d’oxigen
Aigua
H₂O
L’aigua és un compost molecular format per dos àtoms d’hidrogen i un d’oxigen. La molècula és angular, no lineal. Aquesta geometria, juntament amb la polaritat dels enllaços O–H, produeix un dipol molecular net.
Distinció quotidiana: «aigua» pot designar la substància pura o una mostra real amb ions, gasos dissolts i altres substàncies. H₂O identifica les molècules d’aigua.
Essencial
Primer punt: H₂O és una molècula angular.
Els tres àtoms no estan alineats. L’oxigen ocupa el vèrtex d’una forma H–O–H doblegada. Per començar n’hi ha prou amb la forma; el valor numèric de l’angle ve després.
En detall
L’angle H–O–H en fase gasosa és d’uns 104,5°.
L’angle es mesura a l’oxigen entre les dues direccions O–H. El símbol ≈ és deliberat: 104,5° és un valor experimental arrodonit per a una molècula aïllada en fase gasosa.
Model electrònic
Els parells solitaris influeixen en la geometria.
Els dominis electrònics al voltant de l’oxigen es repel·leixen. El model tetraèdric de dominis ajuda a entendre per què l’angle molecular és menor que 109,5°.
Entendre
Entre molècules, l’aigua forma enllaços d’hidrogen.
Un enllaç covalent O–H pertany a una molècula. Una interacció H···O d’enllaç d’hidrogen té lloc entre molècules diferents.
Autoionització
Fins i tot l’aigua pura conté quantitats molt petites d’ions.
Dues molècules d’aigua poden transferir un protó: H₂O + H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻. En condicions neutres, aquestes espècies són molt minoritàries.
Identificadors de referència
Identitat química de l’aigua.
| Fórmula | H₂O |
|---|---|
| CAS | 7732-18-5 |
| PubChem CID | 962 |
Aprofundir
Matisos útils més enllà del primer model.
Per què 104,5° i no 109,5°?
109,5° és l’angle ideal de quatre direccions tetraèdriques. Els parells solitaris modifiquen les repulsions i redueixen l’angle entre els enllaços O–H.
Un enllaç d’hidrogen és un enllaç O–H?
No. O–H és covalent i intramolecular; H···O és una interacció intermolecular.
L’aigua líquida manté sempre exactament 104,5°?
No. La geometria fluctua i l’entorn condensat modifica la distribució; 104,5° és una referència gasosa arrodonida.
Elements constituents