Salut kalona,
1) Bei welchen dieser Verbindungen sind Wasserstoffbrücken möglich?
Wasserstoffbrückenbindungen finden sich zwischen einem stark positiv polarisierten Wasserstoffatom und einem stark elektronegativen Atom eines benachbarten Moleküls. Das sind insbesonder die Atome Stickstoff, Sauerstoff und Fluor.
Das Auftreten dieser Wechselwirkung zeigt sich sehr gut an den dargestellten Siedepunkten der Wasserstoffverbindungen von Elementen der 4. - 7. Hauptgruppe:
Die Siedepunkte der Verbindungen aller Gruppen steigt fast gleichmäßig an, bedingt durch die mit steigender Elektronenzahl größer werdenden Van - der - Waals - Kräfte. Stark aus der Reihe tanzen lediglich die besonders hohen Siedetemperaturen von H2O, HF und NH3. Diese Wasserstoffverbindungen der Elemente der 2. Periode besitzen eine zusätzliche Anziehungskraft und das ist die Wasserstoffbrückenbindung.
Von den Verbindungen der V., VI. und VII. Hauptgruppe, bilden also nur NH3, H2O und HF stabile Wasserstoffbrücken aus.
Die Moleküle der Wasserstoffverbindungen der IV. Hauptgruppe sind hingegen (fast) unpolar, es gibt weder ein stark positiv polarisiertes Wasserstoffatom noch ein freies Elektronenpaar, d.h. es wirken ausschließlich Van - der - Waals - Kräfte. Ein Dipol kann nicht induziert werden aufgrund der tetraedrischen Molekülstruktur. Betrachtest du die Reihe von CH4 zu SnH4, so erkennst du eine gleichmäßige Reihe der Van - der - Waals - Kräfte, zu der keine neue zwischenmolekulare Kraft, also auch keine Wasserstoffbrückenbindung hinzukommt.
2) Wie viele Wasserstoffbrücken werden die entsprenden Moleküle im Schnitt eingehen können?
H2O ist mit zwei positiv polarisierten Wasserstoffen und zwei freien Elektronenpaaren ausgestattet und bildet daher jeweils zwei Wasserstoffbrückenbindungen aus. HF und NH3 hingegen können jeweils nur eine Wasserstoffbrückenbindung bilden, da HF lediglich über ein Wasserstoffatom und NH3 nur über ein freies Elektronenpaar verfügt. Beides sind jeweils die begrenzenden Faktoren.
3) HCl ist etwas aus der Reihe, wieso könnte das sein?
HCl kann halt keine Wasserstoffbrücken bilden. Vorhanden sind zwar freie Elektronenpaare und ein Wasserstoffatom am Chlor, aber die Bindung zwischen Chlor und Wasserstoff ist einfach nicht stark genug polarisiert. Das kannst du übrigens gut erkennen an der geringen Differenz zwischen den EN - Werten.
Viele Grüße :)
