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Titolo: Forza legami H

Salve, in che modo- dalla molecola di H₂O, a metanolo, fino a molecole 
la cui catena carboniosa è molto estesa- la forza dei legami H 
diminiuisce progressivamente.
Quale sarebbe una spiegazione "molecolare"?
Grazie

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da come poni la domanda (non chiarissimamente) imho ti stai 
facendo la domanda sbagliata, o cmq non quella fondamentale.
 
Perché parti col "bias" che il legame H effettivamente 
diminuisca, ma senza chiarire altro questo ha un significato 
preciso : ogni singolo legame H nei contesti diversi è 
sostanzialmente più debole di ogni singolo legame H dell'acqua.
 
Suppongo che tu stia esaminando caratteristiche come il 
punto di ebollizione (parzialmente significativo come tutte 
le soglie critiche puntiformi) o magari (più affidabile) 
quantità come il calore latente di vaporizzazione o 
sublimazione (che sono additive e non mentono mai sulla 
forza dei legami)
 
Ripartiamo invece da una comparazione a largo raggio senza 
alcun assunto sulla forza "intrinseca di un singolo legame"
Ci sono vari "descrittori" salienti da tenere in conto, uno 
microscopico uno macro.
 
Il primo è : QUANTI legami H procapite fa una molecola ?
Confrontando l'acqua con, rispettivamente, un alcool, 
un'ammina I, una II, una ammide I e iI, esce questo riassunto
 
               come DONATORE     come ACCETTORE
acqua              2                 2
alcool             1                 2
ammina I           2                 1
ammina II          1                 1
ammide I           2                 2
ammide II          1                 2
 
la tabella si limita a conteggiare i doppietti liberi 
disponibili (il doppietto di N nelle ammidi non conta, solo 
il carbonile)
 
ora in un quadro di sostanze pure, comanda il dato 
limitante, il più scarso dei due, sicché la gran parte di 
queste molecole monofunzionali si appiattisce a un solo 
legame in media come donatore e uno come accettore, il che 
significa aggregazione "a ponte" testa coda nel migliore dei 
casi.
L'acqua e l'ammide I invece hanno uno status privilegiato, 
potendo formare ben 4 legami per molecola, ossia formare 
"clusters" reticolari. Cosa che nel ghiaccio è evidente 
anche strutturalmente.
Questa capacità produce a volte paradossi nella solubilità, 
laddove una sostanza come l'UREA (D : 4, A : 2) è 
squilibrata e lega molto meglio H2O che sé stessa ed è 
solubilissima, ed un'altra come l'ossal diammide
H2N-C(=O)-C(=O)-NH2   (D : 4, A : 4) è così equilibrata che 
lega benissimo sé stessa e malgrado l'enorme polarità alla 
fine è poco solubile in acqua.
 
Quindi cmq scopriamo che H2O e POCHE altre molecole hanno 
uno status privilegiato : riescono a usare a tappo tutta la 
dotazione di idrogeni polari e doppietti e formano un numero 
di legami pro capire sorprendentemente alto.
 
 
Ma la storia non è finita. Passiamo alla scala "macro".
Una domanda saliente è : QUANTI legami a idrogeno si possono 
formare in un chilo di sostanza ? O in un dm^3 ?
 
Qui entra in gioco SIA il parametro precedente (numero di 
legami per molecola) sia altri parametri macro, ossia il 
peso molare e la densità della fase risultante.
 
Molecole a più alto PM, come boh, il cicloesanolo, per unità 
di volume (o di massa) formano pochi legami H confrontati 
all'acqua (chiaramente esistono anche altre forze coesive, 
facciamo finta di no, ma è errato, anche le forze di Van Der 
Waals e di London contano per le molecole grosse e apolari).
 
L'acqua colla sua densità non bassissimaa (è media, sull'1) 
e il suo peso molare infimo, in un dm^3 di soluzione ammassa 
ben 55,6 mol di particelle, un numero astronomico, e 
ciascuna forma un massimo di ben 4 legami.
 
Quindi abbiamo una fase con una elevatissima densità di 
legami per unità di volume (o di massa) quasi inavvicinabile 
per altre molecole.
 
P.S. per esperimento mentale proviamo a sostituire metà 
ossigeni dell'acqua con fluoro (il parente a destra) e metà 
con azoto (il parente a sinistra) : otteniamo un sale, il 
fluoruro di ammonio : NH4(+)F(-)
Ora questo sale è in effetti nella stessa identica 
situazione di H2O : circa lo stesso peso medio per 
particella (N + leggero, F + pesante) e in media per formuna 
minima forma 4 legami da donatore e 4 da accettore : ecco 
abbiamo una sostanza con circa la stessa densità volumica di 
legami H dell'acqua.
Questo sale è un solido, perché ha anche al contempo una 
prevalente interazione ionica che cambia totalmente il 
quadro e produce patterns spazialmente regolari, mentre le 
molecole di acqua neutre sono intercambiabili.
 
 
Quindi un alcool tipo il metanolo non forma legami H 
sostanzialmente più deboli (un po' si, ma non è così 
significativo), è che ogni molecola ne forma solo la metà, e 
inoltre in un dato volume ci stanno anche molte meno molecole.
 
Cmq ci sono molecole tipo il glicerolo, e i glicitoli, che 
raggiungono valori ragguardevoli di densità di legame 
"massica" e superano di molto il numero / per molecola.
 
Siccome il punto di ebollizione è molto più correlato a 
quest'ultima caratteristica, in effetti bollono molto sopra 
l'acqua o persino decompongono senza bollire affatto.
 
Imho il calore di vaporizzazione (o molare o nel caso 
presente massico) è più affidabile come parametro di 
valutazione, perché integra in modo pesato tutti i fattori 
di legame ad ogni scala : tu parti da fase condensata e devi 
arrivare a gas molecolare dissociato, e lui dice quanta 
energia totale è servita.
 
 
 
 
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1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)