กองกำลังของไดโพลคืออะไร?

กองกำลังไดโพลอธิบายรูปแบบของการมีปฏิสัมพันธ์ที่สามารถเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล เหมือนแม่เหล็กโมเลกุลมักเป็นขั้ว พวกมันมีประจุบวกและลบในด้านต่าง ๆ ตามโครงสร้างโมเลกุล ส่วนที่เป็นบวกของโมเลกุลหนึ่งสามารถดึงดูดส่วนที่เป็นลบของอีกอันเข้าด้วยกัน กองกำลังไดโพลมีสองประเภทที่แตกต่างกัน บางส่วนเป็นแบบถาวรและบางครั้งก็เพียงชั่วครู่ ทั้งสองชนิดมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล

กองกำลังไดโพลชั่วคราวแบบชั่วคราวนั้นรู้จักกันในชื่อกองกำลังกระจายแบบลอนดอน อิเล็กตรอนในอะตอมนั้นเคลื่อนที่ได้มากและสามารถจัดเรียงในลักษณะที่ไดโพลชั่วคราวหรือเกิดการแยกประจุบวกและประจุลบเกิดขึ้น เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นกับหลาย ๆ โมเลกุลในเวลาเดียวกัน กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับความน่าจะเป็นที่การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอมหรือโมเลกุลที่กำหนดจะมีลักษณะเฉพาะในเวลาที่กำหนด กองกำลังกระจายตัวของลอนดอนแม้จะมีความหายากสัมพัทธ์ของพวกมันในอะตอมและโมเลกุลเดี่ยว ๆ แต่ก็มีความสำคัญเนื่องจากอะตอมหรือโมเลกุลจำนวนมากมักจะปรากฏอยู่ในสารที่ให้มาเกือบจะรับประกันได้ว่าอย่างน้อยพวกมันบางคน

กองกำลังไดโพลถาวรเป็นที่รู้จักกันในชื่อการสื่อสารไดโพล - ไดโพลหรือการโต้ตอบของ Keesom และมีอยู่ระหว่างโมเลกุลของขั้ว โมเลกุลมีแนวโน้มที่จะมีไดโพลถาวรเมื่อประกอบด้วยอะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกัน อิเลคโตรเนกาติวีตี้เป็นคุณสมบัติของอะตอมหรือโมเลกุลที่อธิบายความสามารถในการดึงดูดอิเลคตรอนของพวกเขาและสร้างพันธะกับอะตอมหรือโมเลกุล เมื่ออะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติวีตี้ต่างกันจะให้ค่าพันธะและโมเลกุลของโมเลกุลพวกมันมีแนวโน้มที่จะมีประจุถาวรและแตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้าง เมื่อโมเลกุลที่มีไดโพลถาวรอยู่ใกล้กับโมเลกุลอื่นที่มีไดโพลแบบถาวรจะมีปฏิสัมพันธ์ที่น่าสนใจและน่ารังเกียจมากมายระหว่างส่วนขั้วของโมเลกุล

พันธะไฮโดรเจนเป็นปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลชนิดที่สามที่เกิดจากแรงไดโพลและเป็นรูปแบบหนึ่งของการปฏิสัมพันธ์ไดโพลถาวร พวกมันสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างไฮโดรเจนกับอะตอมอื่นเท่านั้นดังนั้นชื่อนี้ อะตอมอื่นอาจเป็นออกซิเจนฟลูออรีนหรือไนโตรเจน พันธะไฮโดรเจนนั้นเป็นรูปแบบที่แข็งแกร่งของการปฏิสัมพันธ์ไดโพล - ไดโพล

พันธะไฮโดรเจนนั้นน่าจะเป็นสิ่งสำคัญที่สุดของกองกำลังไดโพลชนิดต่าง ๆ เนื่องจากผลกระทบต่อน้ำ โมเลกุลของน้ำมีขั้วมากเนื่องจากการจัดเรียงอิเล็กตรอนของพวกเขาและพวกเขามักจะแสดงพันธะไฮโดรเจนอย่างมาก อะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลน้ำหนึ่งสามารถโต้ตอบกับอะตอมออกซิเจนในโมเลกุลน้ำอื่น ๆ การดึงดูดในระดับนี้จะช่วยให้น้ำมีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับบทบาทสำคัญในสภาพแวดล้อมของโลกเช่นการทำงานร่วมกันและการจุดเดือดสูง ต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อเอาชนะพันธะไฮโดรเจนซึ่งให้ความมั่นคงอย่างมากในสภาพแวดล้อมที่ประกอบด้วยน้ำเป็นหลัก