11.2
Химические вещества образуются при электростатическом взаимодействии атомов или ионов. Например, один атом кислорода и два атома водорода ковалентно связаны с образованием молекулы воды. Такие силы связи, которые удерживают атомы в составе молекулы, называются внутримолекулярными силами.
Внутримолекулярные силы определяют химические свойства, такие как стабильность и типы химических связей. Три основных типа это ионные, ковалентные и металлические связи. Ионная связь образуется путем переноса валентных электронов от металла к атому неметалла, что приводит к электростатическому притяжению между противоположно заряженными ионами.
Ковалентная связь образуется, когда атомы неметаллов делят свои валентные электроны. Наконец, металлическая связь является результатом взаимодействия между множеством положительных ионов металла и общим пулом делокализованных валентных электронов. Однако электростатические взаимодействия существуют не только внутри молекулы, но и между молекулами.
Например, в воде твердой, жидкой или газообразной молекулы взаимодействуют посредством электростатических, несвязывающих взаимодействий, определяющих состояние вещества. Эти взаимодействия называются межмолекулярными силами и влияют на различные физические свойства, такие как точки плавления и кипения. Силы межмолекулярного взаимодействия можно разделить на несколько типов.
Между ионами и полярными молекулами возникают сильные ионно-дипольные силы;диполь-дипольные силы существуют между полярными молекулами, при этом водородная связь является особым типом диполь-дипольной силы;и, наконец, самые слабые из всех дисперсионные силы существуют во всех молекулах, полярных и неполярных, и образуются при взаимодействии временных диполей. Межмолекулярные силы слабые, потому что в них небольшие или частичные заряды взаимодействуют на больших расстояниях, по сравнению с внутримолекулярными силами, которые сильны из-за значительных электростатических взаимодействий на коротких расстояниях. Например, в жидкой воде молекулы разделены средним расстоянием около 300 пикометров, что характерно для сравнительно более слабых межмолекулярных сил.
Следовательно, для преодоления этих межмолекулярных сил и перехода молекул воды из жидкой фазы в газообразную требуется нагреть воду только до 100 градусов Цельсия. В отличие от них, длина связи O-H в молекуле воды составляет 96 пикометров, что характерно для более прочных внутримолекулярных связей. Чтобы разорвать эту внутримолекулярную связь, необходимо нагреть воду до температуры около 1000 градусов Цельсия, что намного выше температуры кипения.
Межмолекулярные силы (ММС) — это электростатические притяжения, возникающий из заряженности взаимодействий между молекулами. На силу межмолекулярной с…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.