Moleküller arası kuvvetler nelerdir?

Kimyada moleküller arası kuvvetler, atomlar ve moleküller arasında bulunan çeşitli elektrostatik kuvvetleri tanımlar. Bu kuvvetler iyon dipol kuvvetlerini, hidrojen bağı, dipol dipol kuvvetlerini ve Londra dağılım kuvvetlerini içerir. Bu kuvvetler genellikle iyonik veya kovalent bağlardan daha zayıf olsalar da, sıvıların, katıların veya çözeltilerin fiziksel özellikleri üzerinde hala büyük bir etkiye sahip olabilirler.

Tüm moleküller arası kuvvetler doğada elektrostatiktir. Bu, bu kuvvetlerin mekaniğinin iyonlar ve elektronlar gibi yüklü türlerin etkileşimlerine bağlı olduğu anlamına gelir. Elektronegatiflik, dipol momentleri, iyon yükleri ve elektron çiftleri gibi elektrostatik kuvvetlerle ilgili faktörler, verilen herhangi iki kimyasal tür arasındaki moleküller arası kuvvet türlerini büyük ölçüde etkileyebilir.

İyon dipol kuvvetleri, iyonlar ve polar moleküllerin uçlarındaki kısmi yükler arasında bulunur. Polar moleküller dipollerdir ve pozitif bir ucu ve negatif bir ucu vardır. Olumlu yüklü iyonlar dipolün negatif ucuna çekilir ve negatif yüklü iyonlar dipolün pozitif ucuna çekilir. Bu tür moleküller arası çekimin gücü, artan iyon yükü ve artan dipol momentleri ile artar. Bu özel kuvvet türü, polar çözücüler içinde çözülmüş iyonik maddelerde yaygın olarak bulunur.

Nötr moleküller ve atomlar için, mevcut olabilecek moleküller arası kuvvetler dipol-dipol kuvvetleri, hidrojen bağı ve Londra dağılım kuvvetleri içerir. Bu kuvvetler, Johannes van der Waals'ın adını taşıyan van der Waals kuvvetlerini oluşturur. Genel olarak, iyon dipol kuvvetlerinden daha zayıftır.

Dipol-dipol kuvvetleri, bir polar molekülün pozitif ucu başka bir polar molekülün negatif ucuna yaklaştığında meydana gelir. Gücün kendisi moleküllerin yakınlığına bağlıdır. Moleküller ne kadar uzaksa, dipol dipol kuvvetleri o kadar zayıf olur. Kuvvetin büyüklüğü kutupların artmasıyla da artabilir.

Londra dispersiyon kuvvetleri hem polar olmayan hem de polar kimyasal türler arasında oluşabilir. Onlar keşifleri, Fritz Londra'nın onuruna adlandırılmışlardır. Gücün kendisi anlık dipollerin oluşumu nedeniyle oluşur; bunlar elektronların kimyasal türlerdeki hareketi ile açıklanabilir.

Bir kimyasal türün etrafındaki elektronlar başka bir kimyasal türün çekirdeğine çekildiğinde anlık dipoller oluşur. Genel olarak, Londra dağılım kuvvetleri daha büyük moleküller için daha büyüktür çünkü daha büyük moleküller daha fazla elektrona sahiptir. Örneğin büyük halojenler ve soy gazlar, bu nedenle küçük halojenlerden ve soy gazlardan daha yüksek kaynama noktalarına sahiptir.

Hidrojen bağları, bir polar bağdaki hidrojen atomları arasında ve küçük elektronegatif iyonlar veya atomlarda paylaşılmayan elektron çiftleri arasında meydana gelir. Bu tip moleküller arası kuvvet genellikle hidrojen atomları ile flor, oksijen veya azot arasında görülür. Hidrojen bağları suda bulunabilir ve suyun yüksek kaynama noktasından sorumludur.

Moleküller arası kuvvetler, bir kimyasal türün fiziksel özellikleri üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir. Tipik olarak, yüksek kaynama noktaları, erime noktaları ve viskozite, yüksek moleküller arası kuvvetlerle ilişkilidir. Kovalent ve iyonik bağlardan çok daha zayıf olmalarına rağmen, bu moleküller arası çekim kuvvetleri, kimyasal türlerin davranışını açıklamada hala önemlidir.