化学自习室移动版

【导读】分子间氢键越强，破坏氢键需要能量越多，物质的沸点越高。常压下水的沸点为100℃，乙醇的沸点为78℃。尽管乙醇分子量更大，但因氢键较弱，克服分子间力所需能量更低。水分子间的氢键更强，需要更高温度才能破坏分子间的作用力。

水分子的氢键强于乙醇的关键因素如下：

①水分子无烷基推电子效应，O－H键极性更强；

②水分子无空间位阻的氧孤对电子，受体能力更强；

③水分子间能形成高效的氢键网络结构。

一、氢键强度的决定因素有哪些？

①供体(O－H)的酸性：O－H键极性越强，H⁺正电性越明显，氢键越强。

②受体(O)的碱性：受体原子电子云密度越高，吸引H⁺能力越强。

③空间位阻：大基团会阻碍氢键形成。

④分子对称性与氢键网络：分子能否形成多方向氢键网络。

二、水与乙醇的分子结构对比分析

三、液体水分子整体氢键更强的关键因素有哪些？

水分子中O－H键极性更强。水分子中O－H键的O原子直接连接两个H，氧原子吸电子效应更集中，导致O－H偶极矩1.85D，键的极性极强。乙醇的O－H键连接乙基(推电子基团)，乙基的推电子效应削弱了O－H极性，偶极矩只有1.69D。

水分子中受体氧原子暴露更充分。水分子呈四面体构型，氧原子的两对孤对电子完全暴露，易于接受质子。乙醇的氧原子被乙基部分包围，形成空间位阻，阻碍其他分子接近孤对电子。

水分子间的氢键网络更高效。水分子可通过四面体网络最多形成4个氢键(2个供体＋2个受体)，可以构成稳定的三维网络。乙醇理论上能形成1个O－H供体氢键＋2个受体氢键(通过氧孤对电子)，实际一般1－2个氢键，且乙基破坏网络连续性。

四、甲醇的沸点为什么比乙醇低？

CH₃OH相对分子质量32，沸点65℃；CH₃CH₂OH相对分子质量46，沸点78℃。

CH₃OH因甲基位阻小于乙基，其氢键强度大于乙醇氢键，但沸点却相反，低于乙醇，这说明二者沸点差异主要是由因分子量增加主导，而非氢键增强主导。