Hvad er intermolekylære kræfter?

I kemi beskriver intermolekylære kræfter forskellige elektrostatiske kræfter, der er til stede mellem atomer og molekyler. Disse kræfter inkluderer ion-dipolkræfter, hydrogenbinding, dipol-dipolstyrker og London-spredningskræfter. Selvom disse kræfter generelt er meget svagere end ioniske eller kovalente bindinger, kan de stadig have en stor indflydelse på de fysiske egenskaber ved væsker, faste stoffer eller opløsninger.

Alle intermolekylære kræfter er elektrostatiske. Dette betyder, at mekanikerne af disse kræfter afhænger af interaktioner mellem ladede arter, såsom ioner og elektroner. Faktorer, der vedrører elektrostatiske kræfter, såsom elektronegativitet, dipolmomenter, ionafgifter og elektronpar, kan i høj grad påvirke de typer intermolekylære kræfter mellem to givne kemiske arter.

ion-dipolekræfter er til stede mellem ioner og delvis ladninger i enderne af polære molekul. Polære molekyler er dipoler og har en positiv ende og en negativ ende. Positivt ladede ioner er attrhandlet til den negative ende af en dipol og negativt ladede ioner tiltrækkes af den positive ende af en dipol. Styrken af ​​denne form for intermolekylær attraktion øges med stigende ionladning og stigende dipolmomenter. Denne særlige form for kraft findes ofte i ioniske stoffer opløst i polære opløsningsmidler.

For neutrale molekyler og atomer inkluderer de intermolekylære kræfter, der kan være til stede dipoldipolkræfter, hydrogenbinding og London-spredningskræfter. Disse kræfter udgør Van der Waals -styrkerne, der er opkaldt efter Johannes van der Waals. Generelt er de svagere end ion-dipolstyrker.

Dipol-dipolkræfter forekommer, når den positive ende af et polært molekyle nærmer sig den negative ende af et andet polært molekyle. Selve kraften afhænger af molekylernes nærhed. Jo længere væk molekylerne er, jo svagere dipol-dipolkræfter. ForcE's størrelse kan også stige med stigende polaritet.

London -spredningskræfter kan forekomme mellem både ikke -polære og polære kemiske arter. De er navngivet til ære for deres opdager, Fritz London. Selve kraften opstår på grund af dannelsen af ​​øjeblikkelige dipoler; Disse kan forklares ved bevægelse af elektroner i de kemiske arter.

Øjeblikkelige dipoler oprettes, når elektroner omkring en kemisk art tiltrækkes af kernen i en anden kemisk art. Generelt er London -spredningskræfter større for større molekyler, fordi større molekyler har flere elektroner. Store halogener og ædelgasser har for eksempel højere kogepunkter end små halogener og ædelgasser på grund af dette.

Hydrogenbindinger forekommer mellem hydrogenatomer i en polær binding og ikke -delede elektronpar på små elektronegative ioner eller atomer. Denne type intermolekylær kraft ses ofte mellem brintatomer og fluor, ilt eller nitrogen. Hydrogenbindingerkan findes i vand og er ansvarlige for vandets høje kogepunkt.

Intermolekylære kræfter kan have en dyb virkning på de fysiske egenskaber ved en kemisk art. Typisk er høje kogepunkter, smeltepunkter og viskositet forbundet med høje intermolekylære kræfter. Selvom de er meget svagere end kovalente og ioniske bindinger, er disse kræfter med intermolekylær tiltrækning stadig vigtige for at beskrive opførelsen af ​​kemiske arter.