Sự khác biệt trong khả năng tạo liên kết hydrogen giữa nước và ammoni
Trong phân tử nước và ammonia, nước có khả năng tạo nhiều liên kết hydrogen hơn so với ammonia. Điều này có nguyên nhân từ cấu trúc phân tử và tính chất hóa học của hai chất này. Đầu tiên, hãy xem xét cấu trúc phân tử của nước và ammonia. Phân tử nước (H2O) bao gồm hai nguyên tử hydro (H) và một nguyên tử oxi (O) được liên kết với nhau thông qua các liên kết cộng hóa trị. Trong khi đó, phân tử ammonia (NH3) bao gồm một nguyên tử nitơ (N) và ba nguyên tử hydro (H) cũng được liên kết với nhau bằng các liên kết cộng hóa trị. Sự khác biệt quan trọng giữa nước và ammonia nằm ở tính chất của nguyên tử oxi và nitơ. Nguyên tử oxi có một nguyên tử lớn hơn và có một lớp electron không chứa electron. Điều này tạo ra một hiệu ứng hút electron mạnh từ phía nguyên tử oxi, làm cho các electron trong liên kết hydrogen trở nên dễ dàng bị kéo đi. Do đó, nước có khả năng tạo nhiều liên kết hydrogen hơn. Trong khi đó, nguyên tử nitơ trong phân tử ammonia có một lớp electron chứa electron. Điều này làm cho hiệu ứng hút electron từ phía nguyên tử nitơ yếu hơn so với nguyên tử oxi trong nước. Do đó, ammonia có khả năng tạo ít liên kết hydrogen hơn. Ngoài ra, cấu trúc phân tử của nước cũng đóng góp vào khả năng tạo liên kết hydrogen. Trong phân tử nước, hai nguyên tử hydro được sắp xếp một cách đối xứng quanh nguyên tử oxi, tạo thành một góc 105 độ. Điều này tạo ra một sự phân bố không đều của điện tích âm và dương trong phân tử, tạo ra một điện tích điện tử âm mạnh trên nguyên tử oxi và điện tích điện tử dương trên hai nguyên tử hydro. Điều này làm cho nước có khả năng tạo nhiều liên kết hydrogen hơn. Trong khi đó, trong phân tử ammonia, ba nguyên tử hydro được sắp xếp một cách đối xứng quanh nguyên tử nitơ, tạo thành một góc 107 độ. Tuy nhiên, sự phân bố điện tích không đều trong phân tử không tạo ra một điện tích điện tử âm mạnh trên nguyên tử nitơ như trong nước. Do đó, khả năng tạo liên kết hydrogen của ammonia bị giới hạn. Tóm lại, nước có khả năng tạo nhiều liên kết hydrogen hơn so với ammonia do cấu trúc phân tử và tính chất hóa học của hai chất này. Sự khác biệt trong khả năng tạo liên kết hydrogen giữa nước và ammonia có ảnh hưởng đến tính chất và ứng dụng của chúng trong các quá trình hóa học và sinh học.