¿Por qué los sólidos moleculares unidos por hidrógeno tienen un punto de fusión bajo?

Porque los enlaces de hidrógeno son mucho más débiles que los enlaces químicos.

Tomemos sal, por ejemplo, cloruro de sodio, con un punto de fusión de 801 grados C. Ha habido una transferencia completa de electrones, por lo que el sodio se vuelve positivo y el cloro se vuelve negativo. La fuerza de atracción entre cada ión positivo y negativo en su red conduce a una estructura muy fuerte que requiere mucha energía para romperlo.

Si observamos el hielo, hecho de agua, con un punto de fusión de 0 grados C, las fuerzas de atracción son mucho más débiles. No hay transferencia de electrones, los electrones simplemente se desplazan hacia un lado, lo que desequilibra la carga: el hidrógeno es ligeramente positivo, el oxígeno es ligeramente negativo. Las fuerzas de atracción son mucho más débiles.

En el cloruro de sodio, la transferencia de electrones significa que todos los átomos son positivos o negativos por un electrón entero. En el hielo, cada átomo en la molécula de H2O solo es positivo o negativo en una fracción de un electrón, por lo que las fuerzas de atracción son solo una fracción tan fuerte. Fuerzas de atracción más débiles significan que se requiere menos energía para separar las partículas. Por lo tanto, el punto de fusión es más bajo.

Pregúntese: ¿Qué quiere decir con “baja temperatura de fusión”? Bajo en comparación con qué? Las temperaturas de fusión, en general, oscilan entre -272,2 ° C de helio a 3422 ° C de tungsteno y eso es si se adhieren solo a elementos puros (el registro lo mantiene el carburo de hafnio de tantalio a 3990 ° C).

El punto de fusión de los hidruros (así se llaman los materiales con hidrógeno) varía ampliamente:

  • Los hidruros de carbono (también llamados hidrocarburos) varían mucho, ya que forman cadenas poliméricas, casi todo el tiempo que desee, con el aumento de la temperatura de fusión a medida que aumenta su tamaño. El metano es el hidruro de carbono más simple y tiene un punto de fusión de -182,5 ° C.
  • El silano (SiH4) también baja a -185 ° C, pero los hidruros de silicio aumentan su temperatura de fusión y los hidrocarburos.
  • El hidruro de magnesio (MgH2) funde a 285 ° C.
  • El hidruro de titanio (TiH2) se funde a 350 ° C.
  • El hidruro de litio (LiH) alcanza los 689 ° C. ¿Esto parece bajo ?

Yo tampoco lo creo, los hidruros tienen particularmente “puntos de fusión altos”, pero tampoco las aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio, aleaciones de litio, por lo que no me sentiría cómodo al decir que los hidruros tienen un punto de fusión particularmente bajo .