Номер 8, страница 122 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 3. Вещества вокруг нас. §18. Вода. Вопросы и задания - номер 8, страница 122.

Условие.

8. Чтобы перевести вещество из жидкого состояния в газообразное, нужно разорвать все связи между молекулами, а для этого — затратить энергию в виде теплоты. Используя этот факт, объясните, почему у воды очень высокая теплота испарения.

Решение.

Решение 2.

Как указано в условии, для испарения жидкости необходимо затратить энергию на разрыв межмолекулярных связей. Величина этой энергии, называемая удельной теплотой парообразования, напрямую зависит от прочности этих связей. У воды это значение аномально высокое из-за особого типа межмолекулярного взаимодействия — водородных связей.

Молекула воды ($H_2O$) является полярной. Атом кислорода, будучи более электроотрицательным, оттягивает к себе общую электронную пару, приобретая небольшой отрицательный заряд ($\delta-$). Атомы водорода, соответственно, приобретают небольшой положительный заряд ($\delta+$). Из-за этого положительно заряженный атом водорода одной молекулы воды сильно притягивается к отрицательно заряженному атому кислорода другой молекулы.

Эта связь, называемая водородной, значительно прочнее, чем обычные межмолекулярные силы (силы Ван-дер-Ваальса), которые действуют между молекулами многих других жидкостей. Каждая молекула воды может образовывать до четырёх таких прочных водородных связей со своими соседями, создавая в объёме жидкости сложную и устойчивую пространственную сетку.

Чтобы молекула покинула жидкость и стала частью пара, ей нужно преодолеть притяжение всех соседних молекул, то есть разорвать эти многочисленные и сильные водородные связи. На это требуется большое количество энергии. Именно поэтому для испарения воды нужно подвести значительно больше теплоты по сравнению с другими веществами со схожей молярной массой, что и выражается в её очень высокой удельной теплоте испарения.

Ответ: У воды очень высокая теплота испарения, потому что её полярные молекулы связаны между собой большим количеством прочных водородных связей. Для разрыва этих многочисленных связей и превращения воды в пар требуется затратить большое количество тепловой энергии.