Hva er Dipole krefter?

Dipol-krefter beskriver en form for samhandling som kan skje mellom molekyler. Som magneter er molekyler ofte polare; de har positive og negative ladninger på forskjellige sider basert på deres molekylstruktur. Den positive delen av ett molekyl kan tiltrekke seg den negative delen av et annet, og trekke dem sammen. Det er to forskjellige typer dipolkrefter; noen er permanente og andre varer bare et øyeblikk. Begge typer har en betydelig innvirkning på interaksjonen mellom molekyler.

Midlertidige, øyeblikkelige dipolstyrker er kjent som Londons spredningskrefter. Elektroner i atomer er veldig mobile og kan samkjøre på en slik måte at en midlertidig dipol, eller separasjon av positive og negative ladninger, oppstår. Når dette skjer med flere molekyler samtidig, kan korte attraktive eller frastøtende krefter forekomme. Denne prosessen er basert på sannsynligheten for at arrangementet av elektroner i et gitt atom eller molekyl vil eksistere på en spesifikk måte på et spesifikt tidspunkt. Til tross for deres relative sjeldenhet i individuelle atomer og molekyler er London-spredningskreftene betydelige fordi det enorme antallet atomer eller molekyler som vanligvis finnes i et gitt stoff, nesten garanterer at minst noen av dem vil samhandle gjennom øyeblikkelige dipoler.

Permanente dipolkrefter er kjent som dipol-dipol-interaksjoner eller Keesom-interaksjoner og eksisterer mellom polare molekyler. Et molekyl har en tendens til å ha en permanent dipol når det er sammensatt av atomer som har forskjellige elektronegativitetsverdier. Elektronegativitet er en egenskap til atomer eller molekyler som beskriver deres evne til å tiltrekke elektroner til seg selv og danne bindinger med andre atomer eller molekyler. Når atomer med forskjellige elektronegativitetsverdier binder seg og danner molekyler, har de en tendens til å ha permanente, forskjellige ladninger på forskjellige deler av strukturer. Når molekyler med permanente dipoler er i nærheten av andre molekyler med permanente dipoler, er det mange sterke attraktive og frastøtende interaksjoner mellom de polare delene av molekylene.

Hydrogenbindinger er en tredje type intermolekylær interaksjon forårsaket av dipolkrefter og er en annen form for permanente dipolinteraksjoner. De kan bare forekomme mellom hydrogen og et annet atom, derav navnet. Det andre atomet kan være oksygen, fluor eller nitrogen. Hydrogenbindinger er egentlig en sterkere form for dipol-dipol interaksjoner.

Hydrogenbindinger er sannsynligvis den viktigste av forskjellige typer dipolkrefter på grunn av deres innvirkning på vann. Vannmolekyler er veldig polare på grunn av elektronarrangementene deres, og de har en tendens til å utvise mye hydrogenbinding. Hydrogenatomene på ett vannmolekyl kan interagere med oksygenatomer på andre vannmolekyler. Denne tiltrekningsgraden gir vann mange av egenskapene som er nødvendige for dens viktige rolle i jordens miljø, for eksempel samhold og et høyt kokepunkt. Det krever en betydelig mengde energi for å overvinne hydrogenbindinger, noe som gir mye stabilitet i et miljø som først og fremst består av vann.