Hva er intermolekylære krefter?

I kjemi beskriver intermolekylære krefter forskjellige elektrostatiske krefter som er til stede mellom atomer og molekyler. Disse kreftene inkluderer ion-dipolkrefter, hydrogenbinding, dipol-dipolkrefter og spredningskrefter i London. Selv om disse kreftene generelt er mye svakere enn ioniske eller kovalente bindinger, kan de fremdeles ha stor innflytelse på de fysiske egenskapene til væsker, faste stoffer eller løsninger.

Alle intermolekylære krefter er elektrostatiske i naturen. Dette betyr at mekanikken til disse kreftene avhenger av interaksjonen mellom ladede arter som ioner og elektroner. Faktorer relatert til elektrostatiske krefter, som elektronegativitet, dipolmomenter, ioneladninger og elektronpar, kan i stor grad påvirke hvilke typer intermolekylære krefter mellom to gitte kjemiske arter.

ion-dipolkrefter er til stede mellom ioner og de delvise ladningene ved endene av polar molekulene. Polare molekyler er dipoler og har en positiv slutt og en negativ ende. Positivt ladede ioner er attrHandlet til den negative enden av en dipol og negativt ladede ioner tiltrekkes av den positive enden av en dipol. Styrken til denne typen intermolekylær attraksjon øker med økende ion ladning og økende dipolmomenter. Denne spesielle typen kraft finnes ofte i ioniske stoffer oppløst i polare løsningsmidler.

For nøytrale molekyler og atomer, de intermolekylære kreftene som kan være til stede inkluderer dipol-dipolkrefter, hydrogenbinding og spredningskrefter i London. Disse styrkene utgjør Van der Waals -styrkene, som er oppkalt etter Johannes van der Waals. Generelt er de svakere enn ion-dipolkrefter.

Dipol-dipolkrefter oppstår når den positive enden av et polært molekyl nærmer seg den negative enden av et annet polartmolekyl. Kraften i seg selv avhenger av nærheten til molekylene. Jo lenger borte molekylene er, jo svakere dipol-dipolkrefter. ForcEs størrelse kan også øke med økende polaritet.

London -spredningskrefter kan oppstå mellom både ikke -polare og polare kjemiske arter. De er navngitt til ære for oppdageren, Fritz London. Kraften i seg selv oppstår på grunn av dannelsen av øyeblikkelige dipoler; Disse kan forklares med bevegelse av elektroner i den kjemiske arten.

Øyeblikkelig dipoler opprettes når elektroner rundt en kjemisk art tiltrekkes av kjernen til en annen kjemisk art. Generelt er spredningskrefter i London større for større molekyler, fordi større molekyler har flere elektroner. Store halogener og edle gasser har for eksempel høyere kokepunkter enn små halogener og edle gasser på grunn av dette.

Hydrogenbindinger forekommer mellom hydrogenatomer i en polarbinding og ikke -delte elektronpar på små elektronegative ioner eller atomer. Denne typen intermolekylær kraft sees ofte mellom hydrogenatomer og fluor, oksygen eller nitrogen. Hydrogenbindingerfinnes i vann og er ansvarlig for vannets høye kokepunkt.

Intermolekylære krefter kan ha en dyp effekt på de fysiske egenskapene til en kjemisk art. Vanligvis er høye kokepunkter, smeltepunkter og viskositet assosiert med høye intermolekylære krefter. Selv om de er mye svakere enn kovalente og ioniske bindinger, er disse kreftene av intermolekylær tiltrekning fremdeles viktige for å beskrive oppførselen til kjemiske arter.