Definition intermolekularer Kräfte (Dipol-Dipol, Ion-Dipol, London und P. Wasserstoff)

Candela Rocío Barbisan | Nov. 2021
Chemieingenieur

Grundsätzlich gibt es drei intermolekulare Kräfte, die am typischsten sind und die wir in diesem Abschnitt behandeln werden. Warum ist das Studium dieser Arten von Kräften interessant? Nun, weil es die Vorhersage einiger chemischer Eigenschaften wie Siedepunkte und Schmelzpunkte ermöglicht.

Angenommen, wir haben die folgenden Verbindungen MgO, NO₂, HF und F₂ und wir müssen sie sortieren, indem wir den Siedepunkt erhöhen. Wir kennen das als Stärke von Attraktion zwischen ihnen müssen wir mehr liefern Energie um die Verbindungen zu brechen. Daher müssen wir verstehen, welche Kräfte interagieren.

Im Fall von MgO ist es eine ionische Verbindung, daher sind die Kräfte, die es zusammenhalten, elektrostatisch, die intensivsten von allen, daher hat es den höchsten Siedepunkt. Analysieren wir dann NO gegen HF und F

Basierend auf dieser Analyse ist bekannt, dass der höchste Siedepunkt MgO ist, gefolgt von HF, dann NO ₂ und schließlich F₂.

Londoner Truppen

Sie werden auch als Dispersionskräfte bezeichnet und kommen in allen molekularen Verbindungen vor. In polaren Molekülen verlieren sie jedoch aufgrund der Existenz von Dipolen an Bedeutung, die andere relevantere Kräfte verursachen. Daher sind sie in apolaren Molekülen die einzigen vorhandenen Kräfte.

Je größer die Molmasse, desto größer sind die London Forces. Unpolare Moleküle wiederum bilden transiente oder temporäre Dipole, d. h. die Elektronenwolke wird durch das Kontinuum verformt Bewegung seiner Elektronen. Je größer diese elektronische Wolke und je polarisierbarer sie ist, desto größer sind die interagierenden Londoner Streitkräfte.

Typisches Beispiel sind zweiatomige Verbindungen wie Cl₂ wo die Symmetrie in der Struktur dazu kommt, dass die beiden Atome, die sie bilden, die gleiche Elektronegativität haben, ist die Bindung daher apolar und das Molekül ist auch apolar. Bei CO₂, die vorherrschenden Kräfte sind auch Streukräfte; Wir beobachten jedoch polare Bindungen, die aufgrund der symmetrischen Struktur des Moleküls ihre Dipole aufheben und ein apolares Molekül bilden.

Dipol-Dipol-Kräfte

Wenn die Moleküle keine Symmetrie zeigen und permanente Dipole erzeugt werden, wird gesagt, dass das Molekül polar ist oder dass sein Dipolmoment nicht Null ist. Dies impliziert das Vorhandensein von Dipol-Dipol-Kräften, die Anziehungen zwischen den geladenen Enden der Moleküle erzeugen. das Ende mit positiver Elektronendichte eines Moleküls und das Ende mit negativer Elektronendichte eines anderen Molekül. Bei der Arbeit mit Elektronendichten sind diese Kräfte natürlich stärker als die Londoner Kräfte, die, wie gesagt, in allen Molekülen vorhanden sind.

Typische Beispiele sind H-Moleküle₂S und HBr, wobei aufgrund ihrer Geometrie Bereiche mit negativen Ladungsdichten stark mit positiv geladenen Dichten eines anderen Moleküls wechselwirken.

Wasserstoffbrückenkräfte

Diese Art von Kraft bezieht sich auf einen speziellen Fall von Dipol-Dipol-Kräften, die die Bindungen zwischen Wasserstoff mit Fluor, Stickstoff oder Sauerstoff darstellen. Sie sind Kräfteprodukt von Dipolen zwischen den oben genannten Atomen, die sich stark binden und daher bezeichnet mit einem bestimmten Namen, da sie von größerer Intensität sind als jede andere Kraft Dipol-Dipol. Dies ist der Fall von Wassermolekülen (H₂O) oder Ammoniak (NH₃).

Ionen - Dipolkräfte

Dies ist die letzte Art von intermolekularer Kraft, die wir sehen werden, und sie tritt in Fällen auf, in denen ein Ion an einer Verbindung beteiligt ist. Dies Interaktion tritt dann zwischen dem Ion und den Dipolen eines polaren Moleküls auf, z Auflösung von du gehst raus in Wasser, als MgCl₂ im Wasser. Die permanenten Dipole der polaren Moleküle der Wasserwechselwirkung mit der ionischen Spezies gelöstes Mg⁺² und Cl^-.

Es sollte beachtet werden, dass diese beobachteten Arten von Kräften schwächer sind als kovalente Bindungen und ionische Bindungen, die in kovalenten Feststoffen bzw. ionischen Verbindungen vorhanden sind.