Co to są siły dipolowe?

Siły dipolowe opisują formę interakcji, która może się zdarzyć między cząsteczkami. Podobnie jak magnesy, cząsteczki są często polarne; Mają ładunki pozytywne i ujemne po różnych stronach na podstawie ich struktury molekularnej. Pozytywna część jednej cząsteczki może przyciągnąć negatywną część drugiej, łącząc ją razem. Istnieją dwa różne rodzaje sił dipolowych; Niektóre są trwałe, a niektóre trwają tylko przez chwilę. Oba rodzaje mają znaczący wpływ na interakcje między cząsteczkami.

Tymczasowe, natychmiastowe siły dipolowe są znane jako siły dyspersji w Londynie. Elektrony w atomach są bardzo mobilne i mogą wyrównać w taki sposób, aby wystąpił tymczasowy dipol lub oddzielenie ładunków dodatnich i ujemnych. Kiedy zdarza się to jednocześnie z wieloma cząsteczkami, mogą wystąpić krótkie atrakcyjne lub odpychające siły. Proces ten opiera się na prawdopodobieństwie, że rozmieszczenie elektronów w danym atomie lub cząsteczce będzie istniało w określony sposób w określonym czasie. London DisSiły persone, pomimo ich względnej rzadkości w poszczególnych atomach i cząsteczkach, są znaczące, ponieważ masywna liczba atomów lub cząsteczek zwykle występują w danej substancji, prawie gwarantują, że przynajmniej niektóre z nich będą oddziaływali przez chwilowe dipole.

Stałe siły dipolowe są znane jako interakcje dipol-dipol lub interakcje keesom i istnieją między cząsteczkami polarnymi. Cząsteczka ma tendencję do stałego dipolu, gdy składa się z atomów, które mają różne wartości elektroonegatywności. Electronegatywność jest właściwością atomów lub cząsteczek, które opisują ich zdolność do przyciągania elektronów do siebie i tworzenia wiązań z innymi atomami lub cząsteczkami. Gdy atomy o różnych wartościach elektroungatyczności wiążą się i tworzą cząsteczki, mają tendencję do stałych, różnych ładunków na różnych częściach ich struktur. Gdy cząsteczki ze stałymi dipolami są blisko innychCząsteczki z trwałymi dipolami, istnieje wiele silnych atrakcyjnych i odpychających interakcji między częściami polarnych cząsteczek.

Wiązania wodorowe są trzecim rodzajem interakcji międzycząsteczkowej spowodowanej siłami dipolowymi i są kolejną formą stałych interakcji dipolowych. Mogą występować tylko między wodorem a innym atomem, stąd nazwa. Drugim atomem może być tlen, fluor lub azot. Wiązania wodorowe są zasadniczo silniejszą postacią interakcji dipol-dipol.

Wiązania wodorowe są prawdopodobnie najważniejsze z różnych rodzajów sił dipolowych ze względu na ich wpływ na wodę. Cząsteczki wody są bardzo polarne ze względu na ich aranżacje elektronów i mają tendencję do wykazywania dużej ilości wiązania wodorowego. Atomy wodoru na jednej cząsteczce wody mogą oddziaływać z atomami tlenu na innych cząsteczkach wody. Ten stopień przyciągania daje wodę wiele właściwości niezbędnych do jej istotnej roli w środowisku Ziemi, takich jak spójność i wysokie wrzące point. Zwykłe wiązania wodorowe wymaga znacznej ilości energii, co nadaje się do dużej stabilności w środowisku, które składa się przede wszystkim z wody.