Enlace de hidrógeno y puntos de ebullición de los hidruros
QuímicaEnlace químicoEdades 15–16
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Gráfica de los puntos de ebullición reales de las series de hidruros H₂O–H₂S–H₂Se–H₂Te, HF–HCl–HBr–HI, NH₃–PH₃–AsH₃–SbH₃ y CH₄–SiH₄–GeH₄–SnH₄ en función del periodo. Los estudiantes activan o desactivan cada serie y tocan un punto para ver un modelo molecular: H₂O, HF y NH₃ forman enlaces de hidrógeno (líneas discontinuas) entre sus moléculas, por lo que hierven a temperaturas anormalmente altas respecto a la tendencia extrapolada, mientras que H₂S, HCl y CH₄ solo presentan fuerzas de van der Waals.
Lección: Enlace de hidrógeno y fuerzas de van der Waals
Qué muestra
Los puntos de ebullición de los hidruros de los grupos 14 a 17 se representan frente al periodo. En cada grupo, las fuerzas de van der Waals crecen con el tamaño y la masa molecular, y el punto de ebullición sube del periodo 3 al 5. H₂O, HF y NH₃ rompen esta tendencia y hierven mucho más alto de lo previsto, porque un H unido a O, F o N, átomos pequeños y muy electronegativos, es atraído por un par solitario de una molécula vecina: un enlace de hidrógeno. El CH₄ sirve de referencia, ya que los hidruros del grupo 14 no forman enlaces de hidrógeno.
Cómo usarla
Empieza con un solo grupo en Series mostradas y activa Mostrar la línea extrapolada (sin enlace de hidrógeno) para ver el punto de ebullición esperado a partir de los hidruros más pesados. Toca un punto del gráfico, o elige una Molécula del modelo, para ver las moléculas en movimiento con los enlaces de hidrógeno como líneas discontinuas o solo con fuerzas de van der Waals. Compara H₂O con H₂S y cambia la Unidad de temperatura entre °C y K si lo necesitas.
Parámetros que puedes cambiar
- Series mostradas Las cuatro series, Grupo 16: H₂O, H₂S, H₂Se, H₂Te, Grupo 17: HF, HCl, HBr, HI, Grupo 15: NH₃, PH₃, AsH₃, SbH₃, Grupo 14: CH₄, SiH₄, GeH₄, SnH₄
- Molécula del modelo H₂O, H₂S, HF, HCl, NH₃, PH₃, CH₄
- Mostrar la línea extrapolada (sin enlace de hidrógeno)
- Unidad de temperatura °C, K
Preguntas para explorar
- ¿Por qué el punto de ebullición sube de H₂S a H₂Te, pero el H₂O hierve más alto que todos?
- ¿Sigue el CH₄ la tendencia de los demás hidruros del grupo 14 y qué fuerzas intermoleculares lo explican?
- ¿Cuántos enlaces de hidrógeno puede formar una molécula de H₂O y por qué el agua hierve a mayor temperatura que el HF?
