11.3
Siły międzycząsteczkowe, które istnieją między cząsteczkami, pochodzą z oddziaływań elektrostatycznych między ładunkami, ładunkami cząstkowymi i ładunkami tymczasowymi.
Wszystkie cząsteczki wytwarzają ładunki tymczasowe. Ze względu na zmienny rozkład elektronów, wyższa gęstość elektronów w jednym obszarze chmury elektronowej powoduje powstanie dipola chwilowego lub dipola tymczasowego.
To z kolei indukuje kolejny chwilowy dipol w sąsiedniej cząsteczce. Efekt domina dipoli powoduje powstawanie słabych międzycząsteczkowych sił przyciągania zwanych siłami dyspersyjnymi, które występują między wszystkimi cząsteczkami, zarówno polarnymi, jak i niepolarnymi.
Niektóre związki kowalencyjne, takie jak na przykład woda, wykazują obszary bogate w elektrony i ubogie w elektrony spowodowane różnicami w elektroujemności atomów.
Nierównomierny rozkład wspólnych elektronów i kształt molekularny związku tworzą trwałe ładunki cząstkowe, co skutkuje trwałym dipolem w obojętnym związku - co czyni go polarnym.
Cząsteczki z trwałymi dipolami - zwane również związkami polarnymi - ustawiają się dzięki siłom dipol-dipol, w których dodatni koniec jednej cząsteczki oddziałuje elektrostatycznie z ujemnym końcem sąsiedniej cząsteczki.
Jeśli związek polarny zawiera atom wodoru kowalencyjnie związany z małym, wysoce elektroujemnym atomem, takim jak fluor, tlen lub azot, atomy mają tendencję do wykazywania większych ładunków cząstkowych.
W związku z tym atom wodoru w wiązaniach F-H, O-H lub N-H silnie oddziałuje z elektroujemnym atomem na swoim sąsiednim poprzez specjalny rodzaj siły dipol-dipol zwany wiązaniem wodorowym.
Warto zauważyć, że wiązania wodorowe są silniejsze niż siły dipol-dipol, a związki zdolne do tworzenia wiązań wodorowych wykazują wyższe temperatury topnienia i wrzenia.
Trzy siły międzycząsteczkowe – dyspersja, dipol-dipol i wiązania wodorowe – są w porównaniu z siłami wewnątrzcząsteczkowymi stosunkowo słabe, o różnej sile. Są one zbiorczo klasyfikowane jako siły van der Waalsa.
Podczas gdy siły dyspersji występują między wszystkimi cząsteczkami, polarne lub niepolarne, siły dipol-dipol i wiązania wodorowe występują tylko wokół cząsteczek polarnych.
Wyłącznie w roztworach występuje siła jonowo-dipolowa, która jest najsilniejszą siłą międzycząsteczkową. Kiedy związek jonowy, taki jak chlorek sodu, rozpuszcza się w polarnym rozpuszczalniku, takim jak woda, zdysocjowane jony oddziałują z dipolami rozpuszczalnika poprzez silne siły jon-dipol
.Tutaj kationy łączą się z ujemnymi końcami cząsteczek wody, podczas gdy aniony oddziałują z dodatnimi końcami.
Atomy i cząsteczki oddziałują poprzez wiązania (lub siły): wewnątrzcząsteczkowe i międzycząsteczkowe. Siły są elektrostatyczne, ponieważ powstają w wy…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.