ინტერმოლეკულური ძალების განმარტება (დიპოლე-დიპოლი, იონ-დიპოლი, ლონდონი და პ. წყალბადი)

კანდელა როციო ბარბისანი | ნოემ. 2021
ქიმიური ინჟინერი

ძირითადად, არსებობს სამი მოლეკულათაშორისი ძალა, რომლებიც ყველაზე ტიპიურია და მათ, რომლებსაც ამ ნაწილში განვიხილავთ. ახლა რატომ არის საინტერესო ამ ტიპის ძალების შესწავლა? კარგად, იმიტომ, რომ ის საშუალებას გაძლევთ წინასწარ განსაზღვროთ ზოგიერთი ქიმიური თვისება, როგორიცაა დუღილის წერტილები და დნობის წერტილები.

დავუშვათ, გვაქვს შემდეგი ნაერთები MgO, NO₂, HF და F₂ და ჩვენ უნდა დავახარისხოთ ისინი დუღილის წერტილის გაზრდით. ჩვენ ვიცით, რომ როგორც ძალა დან მიმზიდველობა მათ შორის ჩვენ მეტი უნდა მივაწოდოთ ენერგია ბმულების გასატეხად. ამიტომ, ჩვენ უნდა გვესმოდეს, რა არის ძალები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ.

MgO-ს შემთხვევაში, ეს არის იონური ნაერთი, ამიტომ ძალები, რომლებიც მას აკავებს, არის ელექტროსტატიკური, ყველაზე ინტენსიური, შესაბამისად, მას ექნება უმაღლესი დუღილის წერტილი. შემდეგ, თუ გავაანალიზებთ NO-ს HF-სა და F-ის წინააღმდეგ

ამ ანალიზის საფუძველზე ცნობილია, რომ ყველაზე მაღალი დუღილის წერტილი იქნება MgO, შემდეგ HF, შემდეგ NO. ₂ და ბოლოს ფ₂.

ლონდონის ძალები

ასევე ცნობილია როგორც დისპერსიული ძალები, ისინი არსებობენ ყველა მოლეკულურ ნაერთში. თუმცა, პოლარულ მოლეკულებში ისინი კარგავენ მნიშვნელობას დიპოლების არსებობის გამო, რაც გამოიწვევს სხვა უფრო შესაბამისი ძალების არსებობას. ამიტომ, აპოლარულ მოლეკულებში ისინი ერთადერთი ძალებია.

რაც უფრო დიდია მოლური მასა, მით მეტია ლონდონის ძალები. თავის მხრივ, არაპოლარული მოლეკულები ქმნიან გარდამავალ ან დროებით დიპოლებს, ანუ ელექტრონული ღრუბელი დეფორმირებულია კონტინიუმით. მოძრაობა მისი ელექტრონები. რაც უფრო დიდია ეს ელექტრონული ღრუბელი და რაც უფრო პოლარიზდება, მით უფრო დიდია ლონდონის ძალები.

ტიპიური მაგალითია დიატომიური ნაერთები, როგორიცაა Cl₂ სადაც სტრუქტურაში არის სიმეტრია, რასაც ემატება ის, რომ ორ ატომს, რომლებიც მას ქმნიან, აქვთ იგივე ელექტრონეგატიურობა, შესაბამისად, კავშირი აპოლარულია და მოლეკულაც აპოლარული. CO-ს შემთხვევაში₂, დომინანტური ძალები ასევე გაფანტული ძალებია; თუმცა, ჩვენ ვაკვირდებით პოლარულ ობლიგაციებს, რომლებიც მოლეკულის სიმეტრიული სტრუქტურის გათვალისწინებით ანადგურებენ მათ დიპოლებს და წარმოქმნიან აპოლარულ მოლეკულას.

დიპოლ-დიპოლური ძალები

როდესაც მოლეკულები არ აჩვენებენ სიმეტრიას და წარმოიქმნება მუდმივი დიპოლები, ამბობენ, რომ მოლეკულა პოლარულია ან მისი დიპოლური მომენტი არ არის ნული. ეს გულისხმობს დიპოლ-დიპოლური ძალების არსებობას, რომლებიც წარმოქმნიან მიზიდულობას მოლეკულების დამუხტულ ბოლოებს შორის, ბოლო ერთი მოლეკულის დადებითი ელექტრონის სიმკვრივით და დასასრული მეორის უარყოფითი ელექტრონის სიმკვრივით მოლეკულა. რა თქმა უნდა, ელექტრონის სიმკვრივეებთან მუშაობისას ეს ძალები უფრო ინტენსიურია, ვიდრე ლონდონის ძალები, რომლებიც, როგორც ვთქვით, ყველა მოლეკულაშია.

ტიპიური მაგალითებია H მოლეკულები₂S და HBr სადაც, მათი გეომეტრიის გამო, უარყოფითი მუხტის სიმკვრივის მქონე უბნები ძლიერ ურთიერთქმედებენ სხვა მოლეკულის დადებითად დამუხტულ სიმკვრივეებთან.

წყალბადის ხიდის ძალები

ამ ტიპის ძალა ეხება დიპოლ-დიპოლური ძალების კონკრეტულ შემთხვევას, რომელიც წარმოადგენს წყალბადის კავშირს ფტორთან, აზოტთან ან ჟანგბადთან. ისინი წარმოადგენენ დიპოლების პროდუქტს აღნიშნულ ატომებს შორის, რომლებიც ძლიერად აკავშირებენ და, შესაბამისად, არიან მიუთითებს კონკრეტული სახელით, რადგან ისინი უფრო დიდი ინტენსივობით არიან ვიდრე ნებისმიერი სხვა ძალა დიპოლი-დიპოლური. ასეთია წყლის მოლეკულების შემთხვევა (H₂O) ან ამიაკი (NH₃).

იონი - დიპოლური ძალები

ეს არის ინტერმოლეკულური ძალის ბოლო ტიპი, რომელსაც ჩვენ დავინახავთ და ის ხდება იმ შემთხვევებში, როდესაც იონი მონაწილეობს ნაერთში. ეს ურთიერთქმედება შემდეგ მოხდება პოლარული მოლეკულის იონსა და დიპოლებს შორის, მაგალითად, დაშლა დან შენ გამოდი წყალში, როგორც MgCl₂ წყალში. წყლის პოლარული მოლეკულების მუდმივი დიპოლები იონურ სახეობებთან ურთიერთქმედებისას დაიშალა Mg⁺² და კლ^-.

უნდა აღინიშნოს, რომ ამ ტიპის ძალები უფრო სუსტია ვიდრე კოვალენტური ბმები და იონური ბმები, რომლებიც წარმოდგენილია კოვალენტურ მყარ და იონურ ნაერთებში შესაბამისად.