Moleküller Arası ve Molekül İçi Kuvvetler

Atomlar veya iyonlar elektrostatik olarak etkileştiğinde kimyasal maddeler oluşur. Örneğin, bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomu bir su molekülü oluşturmak üzere kovalent olarak bağlanır. Atomları bir molekül içinde bir arada tutan bu tür bağlanma kuvvetlerine molekül içi kuvvetler denir.

Molekül içi kuvvetler, kararlılık ve kimyasal bağ türleri gibi kimyasal özellikleri belirler. Üç temel tür iyonik, kovalent ve metalik bağlardır. Bir iyonik bağ, değerlik elektronlarının bir metalden bir ametal atoma aktarılmasıyla oluşur ve bu zıt yüklü iyonlar arasında elektrostatik bir çekim ile sonuçlanır.

Ametal atomlar valans elektronlarını paylaştıklarında kovalent bir bağ oluşur. Son olarak, metalik bağlanma, pozitif metal iyonları dizisi ile ortak bir delokalize valans elektronları havuzu arasındaki etkileşimden kaynaklanır. Bununla birlikte, elektrostatik etkileşimler yalnızca bir molekül içinde değil, aynı zamanda moleküller arasında da mevcuttur.

Örneğin suda katı, sıvı veya gaz-moleküller, maddenin durumunu belirleyen elektrostatik, bağlayıcı olmayan etkileşimler yoluyla etkileşir. Bu etkileşimlere moleküller arası kuvvetler denir ve erime ve kaynama noktaları gibi çeşitli fiziksel özellikleri etkiler. Moleküller arası kuvvetler çeşitli tiplere ayrılabilir.

İyonlar ve polar moleküller arasında güçlü iyon dipol kuvvetleri oluşur;Polar moleküller arasında dipol dipol kuvvetleri mevcuttur, hidrojen bağı özel bir dipol dipol kuvvet türüdür;ve son olarak, en zayıf olan dağılım kuvvetleri-polar ve apolar tüm moleküllerde bulunur ve geçici dipollerin bir sonucudur. Moleküller arası kuvvetler zayıftır çünkü küçük veya kısmi yükler, kısa mesafelerdeki büyük elektrostatik etkileşimler nedeniyle güçlü olan molekül içi kuvvetlerle karşılaştırıldığında, büyük mesafelerde etkileşime girerler. Örneğin sıvı suda moleküller, nispeten daha zayıf moleküller arası kuvvetlerin özelliği olarak yaklaşık 300 pikometre ortalama bir mesafe ile ayrılır.

Sonuç olarak, bu moleküller arası kuvvetleri yıkmak ve sıvı faz su moleküllerini buhar fazına geçirmek için suyu 100 santigrat dereceye kadar ısıtmak yeterlidir. Bunun aksine, sudaki O-H bağının uzunluğu, daha güçlü intramoleküler bağların özelliği olan 96 pikometredir. bu molekül içi bağı kırmak için suyu kaynama noktasından çok daha yüksek olan 1000 santigrat dereceye kadar ısıtmak gerekir.