Was sind Dipolkräfte?

Dipolkräfte beschreiben eine Form der Wechselwirkung, die zwischen Molekülen auftreten kann. Wie Magnete sind Moleküle oft polar; Sie haben positive und negative Ladungen auf verschiedenen Seiten, basierend auf ihrer molekularen Struktur. Der positive Teil eines Moleküls kann den negativen Teil eines anderen anziehen und sie zusammenziehen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Dipolkräften; Einige sind dauerhaft und andere nur für einen Augenblick. Beide Arten haben einen signifikanten Einfluss auf die Wechselwirkungen zwischen Molekülen. Elektronen in Atomen sind sehr mobil und können so ausrichten, dass ein temporärer Dipol oder eine Trennung positiver und negativer Ladungen auftritt. Wenn dies gleichzeitig mehreren Molekülen passiert, können kurze attraktive oder abstoßende Kräfte auftreten. Dieser Prozess basiert auf der Wahrscheinlichkeit, dass die Anordnung von Elektronen in einem bestimmten Atom oder Molekül zu einem bestimmten Zeitpunkt auf eine bestimmte Weise existiert. London disPersionskräfte sind trotz ihrer relativen Seltenheit in einzelnen Atomen und Molekülen signifikant, da die massive Anzahl von Atomen oder Molekülen, die typischerweise in einer bestimmten Substanz vorhanden sind

permanente Dipolkräfte werden als Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Keesom-Wechselwirkungen bezeichnet und bestehen zwischen polaren Molekülen. Ein Molekül hat tendenziell einen dauerhaften Dipol, wenn es aus Atomen besteht, die unterschiedliche Elektronegativitätswerte haben. Die Elektronegativität ist eine Eigenschaft von Atomen oder Molekülen, die ihre Fähigkeit beschreibt, Elektronen für sich selbst anzuziehen und Bindungen zu anderen Atomen oder Molekülen zu formen. Wenn Atome mit unterschiedlichen Elektronegativitätswerten Binden und Moleküle bilden, haben sie tendenziell dauerhafte, unterschiedliche Ladungen an verschiedenen Teilen ihrer Strukturen. Wenn Moleküle mit dauerhaften Dipolen in der Nähe sindMoleküle mit permanenten Dipolen, es gibt viele starke attraktive und abstoßende Wechselwirkungen zwischen den polaren Teilen der Moleküle.

Wasserstoffbrückenbindungen sind eine dritte Art der durch Dipolkräfte verursachten intermolekularen Wechselwirkung und eine andere Form von dauerhaften Dipolwechselwirkungen. Sie können nur zwischen Wasserstoff und einem anderen Atom auftreten, daher der Name. Das andere Atom kann Sauerstoff, Fluor oder Stickstoff sein. Wasserstoffbrückenbindungen sind im Wesentlichen eine stärkere Form von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen.

Wasserstoffbrückenbindungen sind aufgrund ihrer Auswirkungen auf das Wasser wahrscheinlich die wichtigsten der verschiedenen Arten von Dipolkräften. Wassermoleküle sind aufgrund ihrer Elektronenanordnungen sehr polar, und sie neigen dazu, eine große Wasserstoffbindung zu zeigen. Die Wasserstoffatome auf einem Wassermolekül können mit Sauerstoffatomen auf anderen Wassermolekülen interagieren. Dieser Anziehungsgrad verleiht dem Wasser viele der für seine entscheidenden Rolle in der Erde erforderlichen Eigenschaften wie den Zusammenhalt und eine hohe kochende POint. Es braucht eine erhebliche Menge an Energie, um Wasserstoffbindungen zu überwinden, was in einer Umgebung, die hauptsächlich aus Wasser besteht, viel Stabilität verleiht.