Forces intermoléculaires

Les forces intermoléculaires, qui existent entre les molécules, proviennent d'interactions électrostatiques entre les charges, les charges partielles et les charges temporaires. Toutes les molécules produisent des charges temporaires. En raison de la distribution variable des électrons, une densité d'électrons plus élevée dans une région de nuages d'électron qui entraîne un dipôle instantané, ou un dipôle temporaire.

Cela induit par la suite un autre dipôle instantané dans la molécule voisine. L'effet domino des dipôles donne lieu aux forces d'attraction intermoléculaires faibles appelées forces de dispersion, qui existent entre toutes les molécules, qu'ils soient polaires ou non polaires. Certains composés covalents, comme l'eau, par exemple, présentent des régions riches et pauvres en électrons causée par les différences d'électronégativité des atomes.

La distribution inégale des électrons partagés et la forme moléculaire du composé crée une charges partielles, résultant en un dipôle permanent dans le composé autrement neutre ce qui le rend polaire. Les molécules à dipôles permanents également appelés composés polaires s'alignent à travers les forces dipôle dipôle, où l'extrémité positive d'une molécule interagit électrostatiquement avec l'extrémité négative de la molécule voisine. Si un composé polaire contient un atome d'hydrogène lié de manière covalente à un petit atome hautement électronégatif comme le fluor, l'oxygène ou l'azote, les atomes ont tendance à présenter des charges partielles plus importantes.

Par conséquent, l'atome d'hydrogène dans les liaisons F-H, O-H, ou les liaisons N-H interagissent fortement avec l'atome électronégatif sur son voisin par une force dipolaire d'un type particulier, appelé liaison hydrogène. Notamment, les liaisons hydrogène sont plus fortes que les forces dipôle dipôle, et les composés capables de former des liaisons hydrogène présentent des points de fusion et d'ébullition plus élevés. Les trois forces intermoléculaires dispersion, dipôle dipôle, et les liaisons hydrogène sont, par rapport aux liaisons de forces intramoléculaires, relativement faibles, avec des forces variables.

Ils sont collectivement classés comme des forces van der Waals. Alors que les forces de dispersion sont présentes entre toutes les forces de molécules, polaires ou non polaires, dipôles dipôles et les liaisons hydrogène existent uniquement autour des molécules polaires. La force ion-dipolaire est exclusive aux solutions, qui est la force intermoléculaire la plus forte.

Lorsqu'un composé ionique comme le chlorure de sodium est dissous dans un solvant polaire comme l'eau, les ions dissociés interagissent avec les dipôles du solvant via de fortes forces ion-dipolaires. Ici, les cations s'associent aux extrémités négatives de molécules d'eau, tandis que les anions interagissent avec les extrémités positives.