Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

11.2: Межмолекулярные и внутримолекулярные силы
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Intermolecular vs Intramolecular Forces
 
ТРАНСКРИПТ

11.2: Межмолекулярные и внутримолекулярные силы

Межмолекулярные силы (ММС) — это электростатические притяжения, возникающий из заряженности взаимодействий между молекулами. На силу межмолекулярной силы влияет расстояние между молекулами. Силы значительно влияют на взаимодействия в твердых телах и жидкостях, где молекулы расположены близко друг к другу. В газам ММС становятся важными только в условиях высокого давления (из-за близости молекул газа). Межмолекулярные силы определяют физические свойства веществ, таких как их температура плавления, точка кипения, плотность и энтальки синтеза и испарения. При нагревании жидкости термальная энергия, получаемая ее молекулами, преодолевает лимФ, которые удерживают их на месте, и жидкость закипает (превращается в газообразное состояние). Точки кипения и плавления зависят от типа и силы межмолекулярных сил. Например, высококипящая жидкость, такая как вода (H 2 O, точка кипения 100 ° C), проявляет более сильные межмолекулярные силы по сравнению с низкокипящей жидкостью, такой как гексан (C 6 H 14 , bp 68,73 & # 176; C).

В то время как между молекулами существуют межмолекулярные силы, внутримолекулярные силы существуют внутри молекул и удерживают атомы в данной молекуле вместе. Внутримолекулярные силы сохраняют молекулу нетронутой; изменение состояния вещества не влияет на внутримолекулярные взаимодействия. Например, хотя таяние льда частично нарушает межмолекулярные силы между твердыми молекулами H 2 O, тем самым перестраивая их и превращая лед в жидкую воду, оно не разрушает индивидуальный H 2 O молекул.

Внутримолекулярные силы могут быть ионными, ковалентными или металлическими по своей природе.

Атомы приобретают (неметаллы) или теряют электроны (металлы) с образованием ионов (анионов и катионов) с особенно стабильной электронной конфигурацией. Соединения, состоящие из ионов, называются ионными соединениями (или солями), а составляющие их ионы удерживаются вместе ионными связями: электростатическими силами притяжения между противоположно заряженными катионами и анионами. Например, хлорид магния (MgCl 2 ) представляет собой ионное соединение, состоящее из катионов магния и анионов хлорида, удерживаемых вместе прочными ионными связями.

Ковалентная связь (неполярная или полярная) образуется, когда электроны разделяются между атомами и образуется молекула. Неполярные ковалентные связи возникают, когда атомы разделяют электроны поровну, например, в водороде (H 2 ). Полярные ковалентные связи образуются из-за неравного распределения электронов; один атом оказывает на электроны более сильную силу притяжения, чем другой. Примером может служить хлористый водород, HCl.

Металлические твердые частицы, например кристаллы меди, алюминия и железа, образованы атомами металлов. Атомы внутри такого металлического твердого тела удерживаются вместе уникальной силой, известной как металлическая связь, которая дает начало множеству полезных и разнообразных объемных свойств.

Межмолекулярные силы намного слабее по сравнению с внутримолекулярными силами. Например, чтобы преодолеть ММС в одном моль жидкой HCl и преобразовать ее в газообразный HCl, требуется всего около 17 килоджоулей. Однако для разрыва ковалентных связей между атомами водорода и хлора в одном моль HCl требуется примерно в 25 раз больше энергии, что составляет 430 килоджоулей.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд. , Глава 10. Жидкости и твердые тела.

Tags

Intermolecular Forces Intramolecular Forces Chemical Substances Atoms Ions Electrostatic Interaction Covalent Bond Ionic Bond Metallic Bond Valence Electrons Nonmetal Atoms Positive Metal Ions Delocalized Valence Electrons Electrostatic Interactions Nonbonding Interactions Intermolecular Forces Physical Properties Melting Point Boiling Point Ion-dipole Forces Dipole-dipole Forces Hydrogen Bonding

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter